Общая характеристика ЭВМ "Электроника 100-25". Часть 2.

Канал обеспечивает три возможности обмена данными между устройствами: программный, внепрограммный (режим непосредственного доступа) и по запросам внешних устройств (режим прерывания программы); обмен является асинхронным и связь между двумя устройствами через Канал — замкнутой.

Канал мини-ЭВМ состоит из 56 шин. Все устройства, включая процессор, подключаются к шинам параллельно. 51 шина является двунаправленной, т.е. одни и те же шины могут быть использованы как при записи данных в память, так и при считывании содержимого последних процессором или другим активным устройством. Остальные 5 шин однонаправленные, используются для управления передачей Канала на приоритетной основе. Канал рассчитан на передачу 16-разрядных слов данных и 18-разрядного адреса со скоростью порядка 2,5 млн. слов в секунду. Длина Канала, выполненного печатным способом или с помощью гибких проводников, может достигать 15 м. 56 линий Канала можно условно разделить на три группы по их функциональному назначению: шины передачи данных, шины управления передачей в Канале и вспомогательные шины.

Шины адреса (А00...17). 18 шин адреса используются активным устройством для выбора адреса ячейки памяти, регистра внешнего устройства или одного из внутренних регистров процессора, с которыми оно будет связываться. В байтовых операциях разряд А00 указывает, к какому байту идет адресация. Если он равен 0, то обращение происходит к младшему байту слова, если 1, то к старшему.

Шины данных (Д00... 15). 16 шин данных используются для передачи информации между активным и пассивным устройствами. Слово содержит два байта: младший (00...07) и старший (08...15).

Шины управления вводом-выводом (Ввод/вывод). Эти две сигнальные шины определяют вид передачи данных в Канале. Сигнал «Ввод» означает передачу данных из пассивного устройства в активное (т. е. это операция чтения), сигнал «Вывод» — передачу .данных из активного в пассивное (операция записи). Коды операции передачи данных по Каналу следующие:

00 — данные передаются от пассивного устройства к активному;
01 — ввод данных с паузой (запрещается регенерация памяти, а после окончания операции должны осуществляться операции вывода или вывода байта);
10 — вывод данных (данные передаются от активного устройства к пассивному);
11 — вывод байта данных (передается младший байт, если А00=0, и старший байт, если А00=1).

Шина «Синхронизация активного устройства» (СИА). Сигнал на этой шине выдается активным устройством и принимается пассивным и выполняет две функции:

установка сигнала СИА требует от пассивного устройства, адрес которого определен (шина А00...17), выполнить операцию, указанную кодом на шинах Ввод и Вывод;
сброс сигнала СИА информирует пассивное устройство, что активное устройство считает передачу данных завершенной.

Шина «Синхронизация пассивного устройства» (СИП). Сигнал СИП является ответом на сигнал СИА и также выполняет две функции:

установка сигнала СИП означает, что затребованные данные помещены на шины данных (в случае выполнения операции ввода) или что данные с шин данных приняты пассивным устройством (в случае выполнения операции вывода);
сброс, сигнала СИП информирует все устройства, подключенные 64 к Каналу мини-ЭВМ, что данное пассивное устройство завершило передачу, данные сняты с шин данных.

При выполнении процедуры прерывания сброс сигнала СИП подтверждает, что сброс сигнала «Прерывание» был воспринят процессором.

Шины контроля четности (РКЧ1, РКЧ2). Эти сигналы вырабатываются пассивным устройством и указывают соответственно: РКЧ1 — передаваемые данные используют контроль четности, а РКЧ2 дополняет передаваемый код до четности.

Шины приоритетной передачи. Все 13 сигналов, передаваемых по соответствующим шинам, предназначены для осуществления процесса передачи управления Каналом. Пять являются шинами запроса, четыре из которых (ЗК4...ЗК7) используются периферийными устройствами для запроса управления Каналом мини-ЭВМ и передачи адреса вектора прерывания, а пятая для непосредственной передачи данных по Каналу (запрос непосредственного доступа к Каналу — ЗНДК). Каждой шине присвоен свой уровень приоритета. Самый высокий приоритет имеет ЗНДК, далее следует ЗК7, а ЗК4 имеет самый низкий приоритет. Пять сигналов ПНДК, ПК4...ПК7 являются ответными сигналами процессора на запрос Канала и передаются в конце выполнения команды согласно приоритету. Эти сигналы являются однонаправленными и не требуют согласования в Канале.

Шины управления:

Подтверждение выбора (ПВ) — сигнал передается, когда устройством, запросившим Канал мини-ЭВМ, получен сигнал предоставления;
Прерывание — сигнал информирует процессор о начале прерывания и наличии на шинах данных адреса вектора прерывания устройства, запросившего Канал мини-ЭВМ.
Канал занят (КЗ) — наличие сигнала означает, что Канал находится в данный момент под управлением активного устройства.

Шина выбора внешнего устройства (ВУ). Этот сигнал вырабатывается процессором при обращении к внешним устройствам, адреса которых занимают последние 4К в адресном пространстве ЭВМ.

Шина первоначальной установки «Сброс», по которой процессор передает сигнал «Сброс» для приведения регистров устройств, подключенных к Каналу мини-ЭВМ, в исходное состояние, формируется в следующих случаях:

при нажатии клавиши ПУСК на пульте управления;
при выполнении команды RESET;
при обработке процессором прерывания по нарушению питания;
при обработке процессором прерывания при восстановлении питания.

Шины «Переменное напряжение меньше нормы» (~МН) и «Постоянное напряжение меньше нормы» (=МН). Используются при процедурах нарушения и восстановления нормального питания. По сигналу =МН процессор прерывает выполнение программы и переходит к программе обслуживания нарушения питания через вектор прерывания с адресом 000024. По этой программе осуществляется перезапись данных в регистрах процессора и периферийных устройств в энергонезависимую память (если таковая имеется). Периферийные устройства сигналом «Сброс» приводятся в исходное состояние, а в ячейку с адресом 000024 заносится адрес программы, выполняемой при восстановлении питания. Сигнал =МН вырабатывается источником питания не менее чем через 5 мс после ~МН и используется процессором для выдачи сигнала «Сброс». При восстановлении питания он снимается раньше.

Рабочий уровень всех шин Канала, кроме РКЧ1, ПДНК и ПК4...ПК7, низкий (логический 0).