Введение в архитектуру персонального компьютера. Соппа И.В. - 5 стр.

на одно- и двунаправленную. В случае двунаправленной магистрали предполагается передача
информации в любом из направлений по единым линиям связи, в то время как для
однонаправленной магистрали существуют различные линии связи для каждого из направлений
передачи информации.
        В качестве интерфейсных модулей в системных интерфейсах выступают компоненты
персонального компьютера, такие как, дисковая подсистема, видеосистема, контроллер
клавиатуры, порты ввода/вывода и т.п. Эти компоненты могут быть интегрированы
непосредственно на системной плате компьютера, а могут быть размещены на отдельных
(интерфейсных) платах, которые устанавливаются в специальные разъемы, называемые слотами
расширения. В измерительных интерфейсах применяют набор интерфейсных модулей,
обеспечивающих связь стандартного внешнего (сопрягаемого) оборудования с магистралью
интерфейса. В качестве внешнего оборудования могут выступать: электроизмерительные приборы
– частотомеры, вольтметры, генераторы и т.п. или технологическое оборудование – станки,
роботы, конвейеры, манипуляторы и т.п. Возможно совместное использование как тех, так и
других.
        Наличие единой магистрали интерфейса неизбежно приводит к ситуациям, когда по
единому информационному каналу требуется организовать взаимодействие одновременно между
тремя и более интерфейсными модулями. Если это допустить, то на магистрали возникнет
столкновение двоичной информации от разных источников, что приведет к ее искажению и
появлению чрезмерных токовых нагрузок. Понятно, что в такой ситуации достоверная передача
информации невозможна. Кроме того, некоторые БИС не выдерживают больших токовых
нагрузок и выходят из строя. Следовательно, необходимо выделение только одного из источников
информации и монопольное предоставление в его распоряжение магистрали интерфейса. Для
решения этой задачи служат схемы селекции или арбитража, месторасположение которых, в
общем случае, строго не регламентировано и зависит от типа используемого оборудования.
        Искажение передаваемой информации также возникает в случаях, когда смены событий в
различных частях интерфейса не согласованы. Например, один ИМ начинает передачу, а другой,
являющийся приемником, не готов в данный момент к ее приему. В этом случае информация
будет просто потеряна. Для устранения таких ситуаций необходимо засинхронизовать смены
событий в приемнике и передатчике.
        Таким образом, принятая структурная блок-схема интерфейса требует соблюдения
определенных принципов, которые являются основными при их проектировании и построении. К
ним относят следующие: принцип магистральности, принцип селекции или арбитража и принцип
синхронизации. Перейдем к рассмотрению этих принципов.



                       1.2. Принцип магистральности интерфейсов

       Общепринято магистраль интерфейса делить на две группы – информационную и
управляющую. В этом случае информационная группа линий интерфейса образует
информационную магистраль, а управляющая – магистраль управления. Составными частями
каждой из магистралей служат шины. Шина представляет собой набор проводников, по которым
одновременно передается логически связанная совокупность сигналов.
       В интерфейсах информационная магистраль может состоять из следующего набора шин:
шины команд (ШК), шины данных (ШД), шины адреса (ША) и шины состояния (ШС). То есть
данная магистраль предназначена для передачи по ней кодов команд, данных, адреса и кодов
состояния.
       Коды команд используются для программирования микропроцессора, контроллера и
интерфейсных БИС с целью обеспечения необходимого взаимодействия или выполнения ими
определенных микроинструкций. В большинстве измерительных интерфейсов регламентируется
минимальный набор кодов команд типа "Чтение/запись в регистр", "Конец передачи", "Начальная
установка" и т. п. В системных интерфейсах набор кодов команд существенно расширен,
поскольку включает в себя систему команд установленного в компьютере микропроцессора.