27. Основные тенденции развития многоуровневых интерфейсов. Какие факторы способствуют “живучести” интерфейсов?

Интерфейс (рисунок 4.б) предполагает введение локальных магистралей памяти и УВВ. Память может быть функционально разделена на локальную ЛП_i , предназначенную для обслуживания задач, решаемых модулем М_i и системную СП_i , в которой хранятся операционная система или ее части. Общая магистраль СМ служит только для межмодульного (межпроцессорного) обмена. Этот интерфейс обладает высокой степенью однородности, возможностью наращивания, потенциально высоким быстродействием, т.к. в этом случае отсутствуют конфликты при одновременном обращении одного микропроцессора МП_i в зону памяти другого. Однако эта структура избыточна, т.к. основные части операционной системы должны быть продублированы в каждом модуле интерфейса. Реализация структуры требует наличия двухпортовой памяти.

Наибольшее распространение получил интерфейс, в котором разделены системные ресурсы и ресурсы модулей (рисунок 4.в). Ресурсы модулей формируется таким образом, чтобы минимизировать число конфликтов на системной магистрали СМ. С этой целью введены: дополнительные магистрали для работы с локальной памятью, УВВ, специальными процессорами СП _i . Организация магистралей учитывает специфику работы с теми устройствами, для которых они предназначены. Например, пропускная способность магистрали локальной памяти, как правило, выше, чем СМ. Это связано с меньшим количеством модулей, более простой и быстродействующей схемой арбитража, короткой линией связи.

«Живучесть» магистрали ISA, которая только в последние годы стала недоступна на материнских платах ПЭВМ, объясняется наличием большого количества аппаратно программных средств, разработанных для связи с периферийными устройствами.

Также факторами повышения живучести являются применение децентрализованного арбитража и дополнительных резервных линий связи.

28. Основные характеристики мезонинных интерфейсов. Какие преимущества обеспечивает их применение?

Мезонинная архитектура представляет относительно простой и эффективный способ адаптации модулей к специфическим требованиям конкретного проекта и легкого конфигурирования уже созданной системы самим пользователем.

Сущность мезонинной архитектуры состоит в организации внутри модуля специальной стандартизованной магистрали, связь с которой обеспечивает мезонинный контроллер. Субмодули, подключенные к МИ, могут поддерживать такие функции как работа с последовательным каналом, организация взаимодействия с интерфейсами, хранение данных, разнообразные цифроаналоговые и аналогоцифровые преобразования, управление электромеханическими устройствами и т.д.

29. Основные технические характеристики интерфейсов.

Основными характеристиками интерфейсов являются: функциональное назначение, количество магистралей, шин и способов их организации, пропускная способность ( скорость передачи информации )магистралей ( МБ/c ), стоимость, надежность. Оптимальным является интерфейс, обладающий требуемой пропускной способностью и адаптацией к решаемой задаче при минимальной стоимости.

30. В чем отличие промышленных компьютеров от офисных?

Лучшие характеристики обеспечивают промышленные ПЭВМ, достоинством которых являются большая надежность, увеличенное число слотов, использование модульного конструктива Евромеханика, накладных (штыревых) разъёмов( в ПЭВМ используются печатные разъёмы), меньшее энергопотребление и габариты, возможность «горячего подключения», расширенный эксплуатационный диапазон (температур, вибраций, перегрузок, пылезащищенность и так далее).

ПЭВМ предназначена для автоматизации вычислений на основе алгоритмов, а не для использования в системах реального времени.

31. Какие преимущества обеспечивает использование в промышленности интерфейсов РС-104 и CompactPCI?

Лучшие характеристики обеспечивают промышленные ПЭВМ, разработанные на основе стандартов PС-104 (аналог ISA), Compact PCI (аналог PCI), достоинством которых являются большая надежность, увеличенное число слотов, использование модульного конструктива Евромеханика, накладных (штыревых) разъёмов (в ПЭВМ используются печатные разъёмы), меньшее энергопотребление и габариты, возможность «горячего подключения», расширенный эксплуатационный диапазон (температур, вибраций, перегрузок, пылезащищенность и так далее).

Обладая полной совместимостью с базовой спецификацией PCI, Compact PCI имеет следующие особенности: максимальное использование серийных электронных компонентов, ориентация на повышенные требования промышленной и военной технологии, повышенная надежность, пассивная магистраль , использование конструктива Евромеханики с накладными разъёмами, Hot Swapping («горячая» замена модулей), широкое использование мезонинных технологий, возможность стыковки со стандартом PC/104.