7.2. Системная магистраль q-Bus
Отечественный аналог МПИ – магистраль передачи информации.
Q-BUS имеет 2-х шинную организацию, 16-разрядов адреса и 16 разрядов данных. Шина А-Д полностью мультиплексирована, магистраль синхронизированная, т.е. на этапе передачи адреса она синхронна (нет обратной связи), на этапе передачи данных (обмена данными) - асинхронна (есть сигнал обратной связи). На самой магистрали используется отрицательная логика, т.е. активным является низкий уровень сигнала. Магистраль позволяет работать во всех трех режимах: обмен данными, запись/чтение, ПДП и прерывание. В режиме ПДП и прерывания используется цепочечная структура.
7.2.1 Временная диаграмма цикла ввод
|
|
|
Рис.7.8 Временная диаграмма цикла ВВОД
|
ДА – мультиплексированная шина Данные-Адрес.
* - неинформативное состояние.
В общем случае каждая временная диаграмма расписывается для активного и пассивного устройства, но мы рассмотрим только диаграммы для активного устройства. 1 – сигнал выставляется активным устройством; 2 – сигнал формируется пассивным устройством.
СИА – синхронизация активного устройства (сигнал достоверности адреса). Главная функция – определить тип информации на шине ДА.
По срезу СИА можно использовать адрес. Адрес необходимо запоминать (или часть адреса) в выделенных регистрах. Снятие сигнала СИА (переход от низкого уровня к высокому) – завершение цикла обмена.
ВВОД – направление обмена относительно активного устройства (чтение).
СИП – синхронизация пассивного устройства (сигнал ОС, подтверждения, квитирования).
ВУ – внешнее устройство – вспомогательный сигнал, активируется (низким уровнем) в том случае, когда выставленный адрес попадает в диапазон адресов внешних устройств (160000-177777).
БАЙТ – определяет формат передаваемых данных, но в цикле «ВВОД» смысле не имеет.
В определенный момент времени по собственной инициативе активное устройство начинает цикл «ВВОД», для чего он выставляет адрес на шине ДА одновременно, если это необходимо, активируя сигнал ВУ, если адрес попадает в диапазон адресов внешних устройств.
Сигнал БАЙТ в этом интервале времени пассивен (высокий уровень).
Через время, достаточное для завершения переходных процессов активное устройство формирует сигнал СИА. Для пассивного устройства – это означает, что на шине ДА находится адрес, и он с этого момента достоверен.
По этому сигналу пассивное устройство анализирует адрес, сравнивает с собственными адресами, и если обращение оказывается к какому либо из них, то это устройство запоминает факт обращения и, если требуется, часть разрядов адреса.
Через некоторое время после активации СИА процессор снимает адрес. В этот интервал времени сигнал БАЙТ имеет высокий уровень, что означает, что далее на этапе обмена данными значение сигнала БАЙТ будет безразлично. Через некоторое время после снятия адреса МП активирует сигнал ВВОД, который для пассивного устройства означает, что шина ДА с этого момента свободна и на нее необходимо выставить данные. Также ВВОД определяет направление обмена. И через время, определяемое быстродействием самого пассивного устройства, оно выставляет данные на шину ДА, и сопровождает их сигналом СИП. По этому сигналу МП понимает, что на ДА появились данные, они достоверны и он считывает данные с шины во внутренние регистры извещая об этом пассивное устройство снятием сигнала ВВОД.
По снятию сигнала ВВОД пассивное устройство понимает, что данные считаны и необходимости в них нет, оно снимает их с шины ДА, оно оповещает МП об освобождении шины снятием сигнала СИП. МП, обнаружив снятие сигнала СИП, понимает, что ДА свободна и завершает цикл обмена снятием сигнала СИА. На этом цикл ВВОД считается завершенным. Новый цикл обмена может быть начат через определенный интервал времени (не мгновенно).