Общая характеристика ЭВМ "Электроника 100-25". Часть 3.

Различная длина шин в Канале, быстродействие отдельных приемопередающих устройств на Канале и степень согласования отдельных шин Канала мини-ЭВМ позволяет надежно выполнять все операции при рассогласовании передаваемых (принимаемых) сигналов 75 нс. Кроме того, любое пассивное устройство затрачивает конечное время на дешифрацию адреса. Это время надо также компенсировать, чтобы гарантировать правильный выбор устройства. Таким образом, активное устройство должно обеспечивать задержку сигнала СИА относительно сигналов адреса, данных и управляющих сигналов на 150 нс. Это время состоит из 75 нс, необходимых для компенсации рассогласования сигналов, и 75 нс, необходимых для дешифрации адреса в устройстве. Если устройству недостаточно 75 не для дешифрации, то оно должно само обеспечить дополнительную задержку сигнала СИА на нужное время. Активное устройство не должно сбрасывать сигналы с шин А00...17 и «Ввод/Вывод» в течение 75 нс после сброса сигнала СИА, чтобы гарантировать надежный выбор пассивного устройства.

Активное устройство передает адрес и код операции в Канал, ожидает 150 нс, а затем посылает в Канал сигнал СИА. Через 75 нс (в худшем случае) пассивное устройство получает его, распознает и передает в Канал данные и сигнал СИП. По истечении тех же 75 нс активное устройство получает данные и СИП, для надежности ожидает еще 75 нс и стробирует выставленные на шинах данные. После чего активное устройство сбрасывает сигнал СИА и устанавливает задержку перед снятием сигналов адреса и кода операции. Пассивное устройство по окончании сигнала СИА снимает СИП и данные, освобождая Канал для следующего цикла. Таким образом, общее время цикла передачи 525 нс; если повторяется одна и та же операция в Канале, то из-за наложения общее время цикла будет 450 нс.

Передача управления Каналом от одного устройства к другому определена приоритетной логикой, являющейся частью процессора и называемой арбитром. Внешние устройства могут запросить обслуживание в произвольный момент времени по шинам запроса Канала и запроса непосредственного доступа к Каналу. В каждом цикле арбитр проверяет сначала наличие сигнала ЗНДК, имеющего наивысший приоритет. Если он присутствует, то арбитр вырабатывает сигнал предоставления Канала непосредственному доступу (ПНДК) со стороны запрашиваемого устройства. В ответ процессор получает сигнал ПВ. Это происходит одновременно с текущей передачей данных по Каналу. Устройство, которое уже выбрано, ждет освобождения Канала текущим активным устройством и после сброса этим устройством сигнала КЗ устанавливает свой сигнал КЗ и становится «хозяином» Канала, обеспечивая выработку всех управляющих и информационных сигналов, а также регенерацию памяти, если это необходимо. Аналогичный процесс происходит в конце выполнения каждой команды, когда арбитр проверяет запросы на уровне (ЗК4...ЗК7) и сравнивает их с приоритетом процессора и между собой. Приоритет процессора определяется разрядами 05…07 регистра состояния процессора (РСП). Запрос Канала удовлетворяется, если приоритет процессора ниже приоритета шины, по которой пришел запрос. В этом случае арбитр выдает на соответствующую шину (ПК4...ПК7) сигнал подтверждения передачи Канала, который проходит последовательно через все устройства, подключенные к этой шине. Устройство, выставившее запрос, блокирует передачу этого сигнала, в противном случае пропускает сигнал ПК. Так организован еще подуровень приоритетов на каждом уровне запроса. Наивысшим приоритетом на данном уровне обладает устройство, подключенное первым (ближним) к шине ПК относительно процессора.

Все устройства, входящие в состав мини-ЭВМ, подсоединяются к Каналу с помощью интерфейсов, обеспечивающих передачу сигналов по Каналу. В процессоре установлены делители, определяющие выходные уровни передатчиков в Канале и обеспечивающие согласование шин Канала. Оканчивается Канал двумя разъемами, к которым подключается блок резисторов для согласования шин Канала. Если требуется удлинить Канал, то вместо резисторов подключается соединительный кабель, а блок резисторов располагается на выходе последнего из подключенных устройств (в конце Канала). Принцип подключения устройств к Каналу показан на рис. 3.1.


Принцип подключения устройств к двунаправленным и однонаправленным шинам Канала

Канал внутри отдельных устройств представляет собой систему проводников, обеспечивающих соединение, набора розеток для подключения отдельных ТЭЗ процессора или устройств. Соединительные кабели должны иметь следующие характеристики: волновое сопротивление 90...150 Ом; сопротивление проводника не более 0,4 Ом; общая максимальная длина не более 15 м. Соединительные кабели выполняются в виде витых пар. В качестве стандартных приемников и передатчиков используются микросхемы серии К155 с открытым коллектором, а также микросхемы К559ИП1, К559ИП2, К559ИПЗ. Нагрузочная способность Канала ограничена 20 стандартными единицами нагрузки, по постоянному току принимается максимальное значение тока утечки (при высоком уровне напряжения на шине) 145 мкА (25 мкА — максимальный ток утечке передатчика и 120 мкА — приемника).