Способы соединения сопрягаемых устройств в интерфейсах

Существует несколько вариантов соединения сопрягаемых устройств в интерфейсах. Выбор того или иного способа зависит от ряда факторов, в частности, от того какое место занимает сопрягаемое устройств в СВВ.

Радиальное соединение характерно для нижних уровней иерархии (периферийные устройства, контроллеры) Рис. 1, а.

У_ц - центральное устройство (например, процессор);
У₁ - У_п— периферийные (подчиненные) устройства;
Л₁ —Л_п— линии передачи данных; К— коммутатор;

Л_ц — линии данных центрального устройства;
РгА— регистр адреса подчиненных устройств;
УУ — устройство управления; РгЗ — регистр запроса.

В радиальной структуре (Рис.1, а) взаимодействие сопрягаемых устройств осуществляется следующим образом:

1. Центральное устройство связано с подчиненными устройствами через коммутатор посредством линий (шин) запроса.

2. Управление передачей данных от центрального устройства подчиненным устройствам осуществляется центральным устройством.

3. Если инициатива исходит от центрального устройства,то в регистр адреса заносится адрес устройства и, в соответствии с этим адресом, коммутатор соединяет центральное устройство с соответствующими линиями. Все остальные шины передачи данных логически отключаются от коммутатора.

4. Если инициатива исходит от подчиненного устройства,то последнее передает по своей линии запроса сигнал, который поступает в соответствующий разряд регистра запроса.

5. Как только центральное устройство освободится, устройство управления последовательно опросит все разряды регистра запроса и переключит коммутатор на шины данных устройства, инициировавшего запрос на передачу данных. Далее процедура передачи данных осуществляется аналогично.

Порядок опроса разрядов регистра запроса определяется приоритетом подчиненных устройств с использованием системы арбитража.
Такая схема сопряжения требует минимального количества линий управления передачей данных и позволяет легко приспособить периферийное устройство к требованиям интерфейса.

Однако, наличие индивидуальных шин передачи данных требует значительных затрат на приемно-передающую аппаратуру и линии связи. Поэтому такой вариант сопряжения чаще всего реализуется для последовательных интерфейсов сравнительно простых ПУ.

Магистральное соединение — характерно для интерфейсов среднего и верхнего рангов системы Рис. 1,б.

У_ц - центральное устройство (например, процессор);
У₁ - У_п— периферийные (подчиненные) устройства;
УУ— устройство управления; РгЗ — регистр запроса;
А₁-А_п— регистры адреса подчиненных устройств; ТРБ - «требование».

Все подчиненные устройства подключены к единой магистрали, которая используется ими в режиме разделения времени. Они имеют индивидуальные адреса А₁—А_п, задаваемые на специальных регистрах.

Сигналы на линиях магистрали доступны всем устройствам.

Обмен по инициативе центрального устройства происходит так:

1. Центральное устройство — передает адрес запрашиваемого устройства на магистраль.

2. Адрес устройства поступает во все устройства, подключенные к магистрали, в них производится сравнение переданного адреса.

3. При совпадении переданного адреса с адресом какого-либо устройства, последнее устанавливает сигнал готовности к приему информации от центрального устройства.

Обмен по инициативе периферийного устройства:

1. Одно из подчиненных устройств независимо от других выставляет сигнал запроса (сигнал ТРБ)на линию магистрали (линия ТРБ).

2. Сигнал ТРБ означает для центрального устройства, что на магистрали имеется устройство, запрашивающее сеанс на обмен.

3. Обнаружив сигнал ТРБ, схема анализа должна дать разрешение на занятие магистрали устройством.

4. Для этого проводится опрос периферийных устройств, то есть центральное устройство последовательно адресуется ко всем периферийным устройствам до тех пор, пока не получит подтверждения запроса. Подтверждение запроса может быть передано по информационной шине. При совпадении адресов периферийное устройство может выставить на информационную шину свой адрес, подтвердив тем самым факт запроса. Для этих же целей может быть выделена специальная линия.

5.Центральное устройство, получив сигнал подтверждения, прекращает формировать адреса, а периферийное устройство логически подключается к магистрали.