Интерфейс системы Fastbus

Возросшие требования физики высоких энергий (необходимость сбора данных с большого числа каналов (более 1000) с максимально возросшей скоростью, предварительной обработкой данных со скоростью, обеспечивающей косвенный доступ к данным второго уровня, параллельной и распределенной обработкой данных) и достижения в микроэлектронике и технологии приборостроения создали предпосылки появления модульной системы Fastbus – более совершенной по архитектуре и быстродействию, чем система КАМАК.

При разработке системы Fastbus были более полно учтены все новые тенденции: высокая скорость передачи данных в асинхронном и синхронном режимах с обеспечением последнего при блочных передачах; простота организации быстрого сканирования разбросанных данных; единый протокол операций во всей системе, в том числе возможность операций с несколькими исполнителями одновременно: 32-разрядное адресное пространство и 32-разрядные адресные данные; гибкая логическая и географическая адресация; децентрализованный арбитраж; модульность конструкций; надежное тестирование системы; практически неограниченное развитие системы при произвольной структуре.

Структурная схема системы Fastbus.приведена на рис.14.7.1. Система состоит из отдельных сегментов, содержащих магистраль, к которой присоединяются модули. Конструктивно сегменты могут быть выполнены в виде крейтов (крейтный сегмент) или представлять собой многожильный кабель с соответствующими отводами для подключения отдельных устройств (кабельный сегмент). Связь между сегментами осуществляется межсегментными соединителями, или сегментаторами. К сегменту подключаются устройства двух классов: задатчики М, иницирующие операции и исполнители /S/, отвечающие за команды задатчиков. К одному сегменту может быть подключено несколько задатчиков.

Рис. 14.7.1. Структурная схема системы Fastbus:

ИСС - интерфейс связи сегментов; М - модуль, МС - магистраль сегмента

В таблице 14.8 приведены характеристики линий интерфейса. Линии адреса и данных объединены; синхронизация адреса и данных на них осуществляется парами сигналов AS и AK, DS и DK, которые сохраняются до конца операции. Во время цикла передачи данных задатчик выставляет соответствующий сигнал на линию RD для операций чтения или данные на линию AD для операций записи, а затем синхросигнал DS. Операция заканчивается снятием задатчиком всех сигналов с линий, включая AS. В ответ исполнитель снимает все свои сигналы с линий, включая AK.

В системе могут осуществляться следующие типы передач: блочные, в которых цикл адреса сопровождается несколькими типами данных; смешанные, когда после одного цикл адреса следует несколько циклов с передачей данных в разных направлениях; параллельные на отдельных сегментах, причем задатчик одного сегмента во время операции может быть связан с исполнителем на другом сегменте.

Таблица 14.8. Характеристика основных линий интерфейса Fastbus

Физическая реализация.

Конструкции моделей и крейтов зависят от вида охлаждения: при воздушном – типа А, а при водяном – типа W.

Далее приведены основные размеры крейтов и модулей, мм:

Используемые ЭСЛ - схемы способны работать на нагрузку 50 Ом. Это позволяет четко регламентировать динамические характеристики обмена в интерфейсе и получить при синхронных передачах предельное быстродействие 80 Мбайт/с. Применение ЭЛС – схем привело к ограничениям на разводку кросс-плат, ответвлений, сигнальных и обратных линий (не менее одной на четыре сигнальные).

Для обеспечения работы крейтов при полном выполнении модулями предусмотрено использование следующих номиналов питающих напряжений с соответствующими им токами:

Мощность, рассеиваемая одинарным модулем, не более 75 Вт. Мощность, рассеиваемая крейтом, не более 1920 Вт.

Основные тенденции развития магистрально- модульных многомикропроцессорных систем обусловлены специализацией машинонезависимых интерфейсов, стандартизируемых крупными фирмами, национальными и международными комиссиями и организациями.

Интерфейсы характеризуются достаточно развитой архитектурой. Внешняя и внутренняя архитектура интерфейсов системы КАМАК ориентирована на создание полипроцессорных однокаркасных систем с использованием технических и программных средств КАМАК на база исходных стандартов.

Система интерфейсов Multibus1 объединяет большое число интерфейсов различного ранга стандартизации, совместимых логически снизу вверх по числу используемых линий адреса, данных, арбитража и прерываний. Несколько вариантов конструктивной реализации на базе стандарта МЭК 297 широко используются во многих отраслях промышленности.

В интерфейсе VME-bus удачно проработаны системные вопросы. В документации к интерфейсу даны рекомендации по построению крейтов двух основных уровней конструктивной реализации с переменной разрядностью шин адресов и данных.

Интерфейсы с мультиплексными шинами, разработанные в последние годы, наиболее полно отвечают требованиям построения как экономичных МВС на базе интерфейсов типа Eurobus, так и МВС с расширенными возможностями на базе интерфейсных систем Р – 896, Multibus 2, Fastbus. В интерфейсах используются децентрализованный арбитраж, 32- разрядные совмещенные шины адреса и данных, режимы работы с различной разрядностью, режим блочной передачи, системный последовательный канал ,совместимый с основной магистралью.

Контрольные вопросы

1. Дайте общую характеристику программно-модульного интерфейса IEC625-1.

2. Какова логическая организация интерфейса?

3. Перечислите схемы поддержки для интерфейса.

4. Какие существуют БИС для интерфейса?

5. Приведите примеры локальные систем на базе интерфейса?

6. Каким представляется развитие интерфейсов системы КАМАК?

7. Опишите интерфейсы системы Multibus.

8. Опишите интерфейс системы Fastbus.

Глава 15