Интерфейсы магистрально-модульных и мультимикропроцессорных систем. Развитие интерфейсов системы КАМАК

Развитие системы КАМАК характеризует следующие тенденции: модификация основного интерфейса EUR-4100 введением дополняющего его интерфейса EUR-6500, определяющего организацию многоконтроллерных систем в крейте; разработка принципиально нового интерфейса COMPEX (КОМПЕКС), обеспечивающего построение систем, более эффективно использующих магистраль крейта по сравнению с интерфейсом EUR-4100 (IEC 516) и EUR-6500 (IEC 729).

Интерфейс EUR-6500 предназначен для эффективного сочетания с ранее разработанным в части только внешней архитектуры интерфейсом IEC 516. В качестве контроллеров крейта (КК) могут использоваться модифицированные под EUR-6500 контроллеры типа А-2 (для параллельной ветви по EUR-4600) и типа L-2 (для последовательной ветви по EUR-6100), а также специализированные КК, выходящие на интерфейсы ввода-вывода различных мини- и микроЭВМ.

По стандарту EUR-6500 обеспечивается возможность иметь в крейте несколько дополнительных (вспомогательных) контроллеров (ДК), размещаемых в обычных местах и способных управлять операциями на магистрали крейта.

Предусмотрены два способа задания приоритетов контроллерам: наивысшего приоритета одному контроллеру посредством проходящей через все КК линии ACL; фиксированного приоритета контроллерам в соответствии с их расположением в крейте с помощью линий запроса RQ, общего для всех контроллеров; разрешения запроса (входной линии GI и выходной линии G0); запрета выдачи запросов.

Работа с несколькими ДК обеспечивается с помощью стандартной дополнительной магистрали крейта, размещаемой на основной (табл. 14.4.).

Таблица 14.4. Характеристика линий интерфейса EU – 6500

Наименование	Обозначение	Назначение
Вспомогательная магистраль
Запросы	AL1…AL24	Передача от КК запросов
Кодированные запросы	EN1…EN16	Передача в КК в двоичном виде закодированных запросов
Запрос	RQ	Признак запроса на управление от КК
Запрет запроса	PI	Признак занятости магистрали и запрет арбитража
Блокировка вспомогательной магистрали	ACL	Управление в ACL
Передние панели контроллеров
Запрос	RQ	Признак запроса на управление от КК
Разрешение-вход	GI	Разрешение от контроллера с более высоким приоритетом
Разрешение-выход	GO	Разрешение управления контроллеру с более низким приоритетом

Интерфейс COMPEX предназначен для более эффективного использования магистрали крейта посредством расширения системы адресации введением двунаправленных линий данных и использованием освободившихся 24 линий для адреса, введения асинхронной системы передачи данных на магистрали, улучшения системы обработки запросов, модернизации системы блочных передач.

Интерфейс обеспечивает механическую и электрическую совместимость с интерфейсом IEC-516 при использовании магистрали крейта соответствующим образом (см. табл. 14.2.).

В интерфейсе определены пять новых кодов операций (функций их числа резервных в исходном варианте IEC-516), приведенных в табл. 14.5, 14.6.

Таблица 14.5. Характеристика линий магистрали крейта, используемых в интерфейсе СОМРЕХ

Наименование	Обозначение	Источник сигнала
Информационные
Адрес	EW1…EW24	K
Данные	ER1…ER24	K
Синхронизации
Адрес и функции установлены	ES1	K
Команда принята	ES2	M
Известительные
Данные установлены	EQ	M, K
Вектор прерывания установлен	EX	M со старшим запросом
Конец блока данных	EA1	М, К
Системные
Начальная установка	EZ	К
Сброс	EC	К
Резервные
EA2, EA4, EA8

Примечания: К – контроллер; М – модуль.

Таблица 14.6. Коды функций, дополнительно используемые в интерфейсе СОМРЕХ

Код	Операция	Использование линий
N	ER, EW
F (7)	Опрос прерываний	НЕТ	ER - вектор
F (13)	Чтение географическое	ДА	EW - адрес
F (29)	Запись географическая	ДА	ER - данные
F (15)	Чтение логическое	НЕТ	НЕТ
F (31)	Запись логическая	НЕТ	НЕТ

Доступ КК к магистрали, которую можно рассматривать как функционально специализированную, осуществляется в соответствии с EUR-6500.

Операции чтения-записи КК выполняет следующим образом: получает доступ к магистрали; устанавливает команду (и данные при записи) и через 150 нс синхросигнал ES1; адресуемый модуль выдает (принимает при записи) данные и сигнал ES2; принимает данные (при чтении), снимает сигнал ES1 и через 50 нс снимает сигнал с линии адреса команды; модуль снимает сигнал ES2, а КК после этого освобождает магистраль.

Все задержки установления сигналов на линиях магистрали реализуются в КК. Минимальная длительность цикла не более 0,7 мкс.

Для предотвращения блокировки магистрали неисправным модулем каждый КК имеет таймер. При срабатывании таймера формируется сигнал ES1, по которому модули обязаны освободить магистраль (а также обеспечить реакцию на сигнал ACL от контроллера типа L-2.

Обработка запросов осуществляется централизованным способом под управлением блока запросов, который при поступлении запроса получает доступ к магистрали. Блок выдает команду F(7) и сигнал ES1. В ответ все модули, имеющие запросы, выдают на линии ER свои векторы прерывания, приоритет которых задается разрядами кода задачи.

Формат вектора прерывания: (R1…R10) – код задачи; (R11…R18) – адрес источника; (R19…R24) – адрес приемника.

Выдача и установление модулем на линиях ER вектора со старшим приоритетом аналогичны используемым в Fastbus. Следует отметить, что в проекте стандарта раздел обработки запросов приведен как рекомендательный.

Сигнал «Конец блока» выдается КК или модулем в цикле передачи последнего блока на линию EAI.

Анализ интерфейсов магистрали крейта КАМАК показывает, что COMPEX наилучшим образом обеспечивает применение 16-разрядных МП, памяти большой емкости и устройств с различным быстродействием, а также в наибольшей степени удовлетворяет общим требованиям к магистралям МВС с раздельными линиями адреса и данных. Это позволяет в ряде случаев эмулировать на магистрали крейта также режимы работы аналогичных интерфейсов мини- и микроЭВМ, что упрощает создание комбинированных систем в конструктиве КАМАК.

При реализации КК и ДК, обеспечивающих выход на интерфейсы EUR-4100 и COMPEX, можно эффективно совместно эксплуатировать имеющиеся и новые модули, обладающие существенно большой информационной вместимостью. Тем не менее интерфейс COMPEX не устраняет одного из наиболее существенных недостатков системы КАМАК по сравнению с аналогичными современными МВС – не исключает неудобную вспомогательную магистраль.