Тенденции развития средств сопряжения. Часть 2.

Другим направлением совершенствования организации интерфейсов является стремление к компенсации отдельных недостатков, свойственных асинхронному и синхронному способам передачи данных. Как известно, асинхронный способ требует дополнительных линий квитирования сообщений и имеет по сравнению с синхронным меньшую скорость передачи. Синхронный способ обмена обладает наибольшей возможной для конкретных условий пропускной способностью при передаче информации, но требует единой синхронизации, точного учета временных задержек, ориентирован на устройства примерно с равным быстродействием. Поэтому получает распространение смешанный способ передачи данных, использующий временное разделение квитирующих сигналов, при котором передатчик синхронно передает данные приемнику и при этом подсчитывает число квитирующих сообщений, сравнивая его с общим числом циклов передачи данных, что позволяет существенно уменьшить задержки по сравнению с чисто асинхронным способом передачи.

Следует отметить и стремление разработчиков интерфейсов к обеспечению соединения вычислительных средств с большим числом периферийных устройств, что требует совершенствования способов адресации функциональных блоков и реализации принципа программируемости конфигурации системы. В связи с этим совершенствуются также способы организации арбитража и приоритетов, осуществляется отход от последовательных схем, характеризуемых сравнительно большой задержкой установления связи и невозможностью замены функциональных модулей в процессе их функционирования. Принимаются меры к использованию в интерфейсах единого источника электропитания напряжением 5 В.

Многие из указанных направлений совершенствования нашли воплощение в стандарте VME (Versa Module Europe) — магистрали обмена информацией нового поколения для микропроцессорных систем. Этот стандарт считают перспективным для использования на период до 2000 г. VME — 32-разрядный параллельный интерфейс (обеспечивает возможность работы и в 16-разрядном варианте), имеет семь уровней прерывания и возможность обращения к памяти объемом до 4 Гбайт. Максимальная скорость обмена по шине VME достигает 24—57 Мбайт/с. Шина рассчитана на применение как в системах реального времени, так и в параллельных мультипроцессорных системах обработки данных. В системах автоматизации научных исследований этот стандарт рассматривается как развитие и дополнение к широко распространенному стандарту CAMAC. Вместе с тем он перспективен для применения в автоматизированных системах управления технологическими процессами, в станках с числовым программным управлением, роботах, гибких производственных системах, системах автоматизированного проектирования, локальных сетях, устройствах машинной графики и др.

Направление стандартизации, связанное с расширением функциональных возможностей интерфейсов, сопровождается разработкой специальных аппаратных средств реализации интерфейсных функций, осуществляемых в виде БИС, выполненных по различной технологии. Логическая организация таких БИС достаточно сложна, разнообразны функции, возлагаемые на них: генерация временных последовательностей импульсных сигналов, согласование форматов данных и команд, обработка прерываний, арбитраж приоритетов, согласование электрических сигналов по уровню, форме, нагрузочной способности, выполнение операций ведущего или ведомого контроллера. Такой набор функций характерен не только для параллельных, но и для последовательных интерфейсов. Так, например, для реализации последовательного интерфейса по стандарту MIL-STD-1553В, о котором шла речь в 4.2, ряд фирм США выпускает интегральные схемы по различной технологии (КМОП, гибридной, n-МОП) в корпусах, имеющих от 24 до 40 контактов. Фирмой Harris Semiconductor освоены БИС шифратора-дешифратора кода МАНЧЕСТЕР-2 (НД-15530, НД-15531, НД-6408, НД-6409) по КМОП-технологии. Эти БИС помимо названной функции осуществляют контроль четности, распознавание команд и данных, программирование длины слов данных, генерацию синхросигналов и др. Аналогичные наборы выпускаются фирмами ILG Data Device Corp и Circuit Technology Inc по гибридной технологии, а фирмами Grumman Aerospase Corp и Standart Microsistem Corp по n-МОП-технологии .