Интерфейсные БІС, паралельний і послідовний в (в, співпроцесор в) (в, найвідоміші БІС, Модеми, протоколи обмінами даних. 
WinWord)

Загальні зведений -+що й технічні характеристики спеціалізованого процесора вводаавиведення К1810ВМ89.

Мікросхема К1810ВМ89 є однокристальний 20-битовый спеціалізований процесор введення — виведення (СПВБ), виконаний за високоякісної n-МОПтехнології [4, 5, 15]. Кристал мікросхеми розміром 5,5*5,5 мм споживає потужність трохи більше 2.5 Вт джерела харчування напругою +5 У. Схема випускається в 40-выводном корпусі. Синхронизуется однофазными імпульсами із частотою повторення 1—5 МГц від зовнішнього тактового генератора.

Процесор К1810ВМ89 (обозначаемый далі для стислості ВМ89) використовується що з центральним процесором ВМ86ВМ88, і навіть К580ВМ80. Він призначений підвищення продуктивності систем з урахуванням МПК К1810 завдяки визволенню ЦП від керівництва введенням — висновком і здійсненню високошвидкісних пересилань з прямим доступам на згадку про (ПДП пересилань). До основним функцій СПВБ ВМ89 ставляться ініціалізація і управління контролерами зовнішніх пристроїв, забезпечення гнучких і універсальних пересилань з ПДП. Процесор може працювати паралельно з ЦП одночасно по двох каналах введення — виведення, кожен із яких забезпечує швидкість передачі до 1,25 Мбайт/с при стандартної тактовою частоті 5 МГц. Організація зв’язку СПВВ з центральним процесором через пам’ять підвищує гнучкість взаємодії і полегшує створення модульного програмного забезпечення, що підвищує надійність розроблюваних схем.

Процесор ВМ89 має дві ідентичних каналу введення — виведення, кожен із яких містить 5 20-битовых, 4 16-битовых і тільки 4-битовый регістр. Взаємодія каналів при паралельну роботу здійснюється під управлінням вбудованої логіки пріоритетів. Процесор забезпечує 16- битовую шину даних для зв’язки Польщі з ОЗУ і портами ВР. Шина адреси має 20 ліній, що дозволяє безпосередньо адресуватися до пам’яті ємністю до 1 Мбайт. Для економії числа висновків БІС молодші 16 адресних ліній мультиплексированы у часі з лініями даних, і становлять єдину локальну шину адреса/данных. Чотири старші адресні лінії аналогічно мультиплексированы з лініями стану СПВБ. Щоб сигнали цих ліній можна було залучити до МШС, їх обов’язково демультиплексируют, або з допомогою тієї ж зовнішніх схем, що використовуються ЦП (у місцевій конфігурації), або з допомогою незалежних схем (в віддаленій конфигурации).

Система команд СПВВ ВМ89 містить 53 мнемокода, причому можливості і набір команд оптимізовані спеціально для гнучкою, ефективною і швидкої обробки даних при введення — виведення. СПВБ дозволяє поєднувати 16- і побачили 8-гобітові шини і периферійні устрою. З використанням ВМ89 у видаленому режимі користувач програмно може різні функції шини СПВБ, легко поєднуючи її з стандартної шиною Multibus.

Гранично допустимі умови експлуатації БІС К1810ВМ89: температура довкілля 0…70 °З, напруга будь-якою виведення щодо корпусу -0.3 …+7 В. Основні хар-ки по постійному току приведены в табл. 1.

Призначення висновків БІС К1810ВМ89.

|Параметр |Значення | Умови | | |параметра Умови |виміру | | |min |мах | | |Напруга «0 «на вході, У |-0,5 |+0,8 | | |Напряхение «1 «на вході, У |2,0 |6,0 | | |Напруга «0 «не вдома, У|- |0,45 |I=2,0 мАЛО | |Напруга «1 «не вдома, В|2,4 | |I=-0.4 мАЛО | |Струм джерела харчування, мАЛО |- |350 |Т=25 З | |Струм витоку на входах, мкА |- |±10 |Uвх=5 У | |Струм витоку на виходах, мкА |- |±10 |0,45(U вых (5| | | | |У | |Напруга «0 «на вході |-0,5 |+0,6 | | |тактовою частоти, У | | | | |Напруга «1 «на вході |3,6 |6,0 | | |тактовою частоти, У | | | | |Ємність входу (всім ви-|- | |F=1MГц | |водов, крім ADO — AD15, | | | | |RQ/GT), пф | | | | |Ємність входа/выхода ADO — |- | |F=1MГц | |AD15, RQ/GT. пф | | | |.

AD15-AD0 — входи виходи на формування адрес і передачі. Функції цих ліній задаються сигналами стану до S2, SI, SO. Лінії перебувають у высокоомном стані після загального скидання, і тоді, коли шина немає. Лінії AD15—AD8 формують стабільні (не мультиплексированные) сигнали при пересиланнях на 8-битовую фізичну шину даних, і мультиплексируются з цими при пересиланнях на 16-битовую фізичну шину даних (таб 1). [pic].

A19/S6, A18/S5, A17/S4, A16/S3 — виходи на формування чотирьох старших розрядів адрес і сигналів станів. Сигнали адрес формуються в протягом першій його частині циклу шини (Т1), в решти циклу активні сигнали станів, які кодуються так: S6=S5=1 — означає ПДПпересилку; S4=0, що означає ПДП-пересылку; S4=l— цикл шини без ПДП; S3=0—работает канал 1; S3=l—работает канал 2. Після такої скидання при відсутності інтерпретацій шині ці лінії перебувають у высокоомном состоянии.

ПОЗА — вихідний сигнал дозволу старшого байта шини даних. Сигнал низького (активного) рівня формується процесором, коли байт повинен передаватися по старшим лініях D15 — D8. Після загального скидання і. при відсутності інтерпретацій шині цей вихід перебуває у высокоомном стані. Сигнал ПОЗА (на відміну аналогічного сигналу процесорів ВМ86 і ВМ87) може фіксуватися в фиксаторе адреси, оскільки не мультиплексирован з іншим сигналом. S2-S0 — виходи для кодування стояння ВМ89, що визначають дії процесора у кожному циклі роботи з шиною. Вони кодуються так: S2S1S0=000—выборка команди з адресного простору введення — виведення; 001- читання даних із адресного простору ввода—вывода; 010—запись даних в адресне простір вводу-виводу; 100-выборка команди з системного простору адрес; 101-чтение даних із системного простору адрес; 101 — читання даних із системного простору адрес; 110-зщапись даних в системне простір адрес; 111 — пасивне стан. Код 01l—не використовується. З допомогою цих сигналів контролер шини і арбітр шини формують команди управління пам’яттю і пристроями виводу-введення-висновку. Сигнали формуються в такті Т4 попереднього циклу, визначаючи початок нового циклу. По закінченні циклу шини в такті Т3 чи ТW сигнали повертаються до пасивне стан. Після загального скидання за відсутності інтерпретацій шині виходи S2, SI, SO перебувають у высокоомном состоянии.

READY — вхідний сигнал готовності, що надходить від адресуемого устрою, яке оповіщає СПВБ у тому, що його готова до пересилання даних. Сигнал синхронізується в тактовом генераторі К1810ГФ84.

LOCK — вихідний сигнал монополізації (блокування) системної шини. Використовується в багатопроцесорних системах і подається на однойменний вхід арбітра шини К1810ВБ89, забороняючи доступом до системної шині іншим процесорам. Сигнал формується установкою відповідного розряду регістру управління каналу або командою TSL. Після загального скидання і за відсутності інтерпретацій шині вихід LOCK перебуває у высокоомном состоянии.

RESET — вхідний сигнал загального скидання (початковій установки) зупиняє будь-які дії СПВБ і переводить їх у пасивне стан до отримання сигналу запиту готовності канала.

CLK — вхід на шляху подання імпульсів синхронізації від генератора тактових К1810ГФ84.

СА — вхідний сигнал запиту готовності каналу. Використовується центральним процесором для ініціалізації СПВВ та засобами визначення завдання каналам. По зрізу сигналу СА тестується стан входу SEL.

SEL — вхідний сигнал, котрий за першому (після загального скидання) сигналу СА визначає статус (ведущий/ведомый) СПВБ і запускає послідовність ініціалізації. По прибутті наступних сигналів СА сигнал SEL визначає номер каналу (1 чи 2), якому призначено повідомлення від ЦП.

DRQ1, DRQ2 — входи запитів прямого доступу до пам’яті від зовнішніх пристроїв. Сигнали цих входах сигналізують СПВВ, що зовнішнє пристрій готова до обміну даними з допомогою каналу 1 чи 2 соответственно.

RQ/GT — входной/выходной сигнал запроса/предоставления шини, яким здійснюється діалог, необхідний арбітражу шини між СПВВ і ЦП в місцевої конфігурації чи торгівлі між двома СПВВ в удалённой конфигурации.

SINTR1, SINTR2 — вихідні сигнали запитів переривань від каналів 1 і 2 відповідно. Зазвичай їх передають на вхід ЦП через контролер переривань К1810ВН59А. Використовуються для сигналізації у тому, які відбулися поставлені користувачем (програмістом) события.

ЕХТ1, ЕХТ2 — входи сигналів зовнішнього закінчення прямого доступу для каналів 1 і 2 відповідно. Вони викликають закінчення поточної ПДПпересилки в каналі, запрограмованого для аналізу закінчення ПДП по зовнішньому сигналу.

Структура СПВБ.

Внутрішня структура СПВВ підпорядкована його основному призначенню — виконувати пересилки даних без безпосереднього втручання ЦП, який пов’язують із СПВБ лише ініціалізації й видачі завдання на обробку. У обох випадках ЦП попередньо готує необхідне повідомлення пам’яті і потім за допомогою сигналу запиту готовності каналу активізує СПВБ ВМ89 на виконання дій, визначених у повідомленні. Відтоді СПВВ працює незалежно від ЦП. У процесі виконання завдання чи з його завершенні СПВБ може зв’язатися з ЦП з допомогою сигналу запиту прерывания.

Процесор може звертатися до пам’яті і пристроям введення — виведення (УВВ), розміщеними в системному просторі адрес ємністю 1 Мбайт чи простір введення — виведення ёмкостью 64 Кбайт (рис 4.2). Хоча СПВВ має лише однієї фізичної шиною даних, зручно думати, що у системне простір він звертається по системної шині (СШ) данных,.

[pic].

.

[pic].

Рис 3. Використання СШ і ШВВ у місцевій (чи удалённой (б) конфигурации.

Структура процесора введення — виведення (рис 4) включає кілька функціональних вузлів, сполучених 20-битовой внутрішньої шиною щоб одержати максимальної швидкості внутрішніх пересилань. (На відміну від 16-битовой зовнішньої шини по внутрішньої шині здійснюються пересилки як 16-, і 20- бітових значень адрес і данных.).

Загальне пристрій управління (УУ) координує роботу функціональних вузлів процесора. Усі операції (виконання команд, цикли пересилки з ПДП, відповіді запит готовності каналу та ін.), що їх СПВВ, розпадаються на послідовності елементарних дій, які називаються внутрішніми циклами. Цикл шини, наприклад, становить один внутрішній цикл; виконання команди вимагатиме кількох внутрішніх циклів. Всього налічується 23 різних типи внутрішніх циклів, кожен із яких займає від двох до восьми тактів CLK (не враховуючи можливих станів очікування й часу на арбітраж шин). Загальне УУ вказує кожної операції, який функціональний вузол виконуватиме черговий внутрішній цикл. Наприклад, коли обидва каналу активні, загальне УУ визначає, який канал має як високий пріоритет, або, якщо їх пріоритети рівні, здійснює управління попеременной роботою каналів. З іншого боку, загальне УУ здійснює початкову ініціалізацію процесора, навіщо використовується програмно недоступний регістр РСР — покажчик блоку параметров.

[pic].

Рис 4. Укрупненная структурна схема СПВБ ВН69.

Арифметичне логічне пристрій (АЛУ) може виконувати беззнаковые арифметичні операції над 8- і 16-битовыми двоичными числами, куди входять складання, прибуток і зменшення. Результатом арифметичних операцій може бути 20 — битовое число. Логічні операції, включаючи І, АБО, НЕ, можуть виконуватися над 8- і 16-битовыми операндами.

Регістри складання — розбірки бере участь під час передачі всіх даних, що у процесор. Коли розрядність джерела і приймача даних різняться, процесор використовує ці регістри задля забезпечення максимальної швидкості передачі. Наприклад, при пересилання з ПДП з 8- битового УВВ в 16- битовую пам’ять процесор витрачає два циклу шини приймання двох послідовних байтів, «збирає» їх одне 16-битовое словом, і передає їх у пам’ять за цикл шини. При передачі 16- бітових даних 8- битовому приймачу здійснюється його попередня «розбирання» на байти. Таким чином, наявність регістрів сборки/разборки заощаджує цикли шины.

Черга команд використовується підвищення продуктивності процесора при вибірці їх із пам’яті. Під час виконання програми каналом команди вибираються з пам’яті словами, размещёнными по чётному адресу.

[pic].

Рис. 5. Вибірка команд з допомогою черги молодшого байта. На одну таку вибірку витрачається один цикл шини. Цей процес показаний на рис. 5. Якщо останній байт поточної команди Х доводиться на чётный адресу, то наступний байт його байт з нечётного адреси (він є першою байтом команди Y) извлечённого слова у черзі. Коли канал починає виконувати команду Y, цей байт з черги витягається значно швидше, ніж із пам’яті. Отже, чергу команд размерностью лише байт дозволяє процесору при вибірці команд завжди читати слова, що знижує завантаження шини, збільшуючи її пропускну спроможність населення і продуктивність СПВБ.

У виняткових випадках при добуванні команд процесор читає з пам’яті байти, а чи не слова. По-перше, коли команда передачі управління (наприклад, JMP, JNZ, CALL) свідчить про непарний адресу, яким розміщена команда, потребує виконання. І тут перший байт команди витягається окремо. По-друге, коли зустрічається 6-байтовая команда LPDI, яка витягається у порядку: байт — слово — байт — байт — байт, і Кабміном чергу немає. Коли використовується 8-битовая шина передачі команд процесору, читаються лише байти, а черга використовують і кожна вибірка вимагає одного циклу шины.

Блок шинного інтерфейсу (ВОШІ) здійснює управління економіки й визначає цикли шини, пов’язані з вибіркою команд і передачею даних між СПВВ і пам’яттю чи УВВ. Кожне звернення до шині пов’язані з битому регістру етикеток (регістр TAG перебуває у кожному каналі), що вказує, якого простору адрес (системному чи введення — виведення) належить звернення. БШИ виставляє тип циклу шини (вибірка команди з простору адрес введення — виведення, запис даних на згадку про системного простору тощо.) як коду стану на виходах S2 — S0 (табл. 2). Системний контролер К1810ВГ88 декодує цей код, обираючи потрібну шину (СШ/ ШВВ) формуванням відповідну команду (читання, запис тощо.). Потім БШИ визначає співвідношення між логічного і зниження фізичної шириною СШ і LLIBB. Фізична ширина кожної шини фіксована у системі і повідомляється процесору або його инициализации.

|Код состояния|Тип циклу шини | |S2SISO | | |000 |Вибірка команди з простору введення — виведення | |001 |Читання даних із простору введення — виведення | |010 |Запис даних у просторі введення — виведення | |011 |Не використовується | |100 |Вибірка команди з системного простору | |101 |Читання даних із системного простору | |110 |Запис даних в системне простір | |111 |Пасивне стан | | | |.

Таблиця 2.

У системної конфігурації обидві шини (СШ і ШВВ) повинен мати однакову ширину: 8 чи 16 біт, що визначається типом ЦП (ВМ86/ВМ88). У віддаленій конфігурації СШ процесора введення — виведення повинен мати таку ж фізичну ширину, як і СШ центрального процесора системи. Ширина ШВВ процесора введення — виведення то, можливо обрано незалежно. Якщо просторі введення — виведення використовуються будь-які 16-битовые УВВ, повинна використовуватися 16- бітова ШВВ. Якщо просторі введення — виведення все УВВ 8-битовые, вона може бути обрано 8- або 16-битовая ШВВ. Переважно має 16- бітова ШВВ, оскільки дозволяє підключати до системи додаткові 16-битовые УВВ, і навіть забезпечує ефективнішу вибірку команд програми, розміщеної у просторі введення — вывода.

Для ПДП-пересылки у програмі каналу задається логічна ширина СШ і ШВВ незалежно кожному за каналу. Логічний ширина 8-битовой фізичної шини може лише 8- битовой, а 16- битовой фізичної шини логічна ширина то, можливо задана 8- або 16-битовой. Це дозволяє обслуговувати 8- і 16-битовые УВВ з допомогою однієї 16-битовой фізичної шини. У табл. 3 перераховані всіх можливих відносини між логічного і зниження фізичної шириною СШ і ШВВ у місцевій і віддаленій конфигурации.

Таблиця 3 |Конфігурація |Ширина СШ |Ширина |ШВВ | | |фізична логическая|физическая:|логическая| |Місцева |8:8 |8: |8 | | |16: (8/16) |16: |(6/16) | |Віддалена |8:8 |8: |8 | | |16: (8/16) |16; |(8/16) | | |8:8 |16: |(8/16) | | |16; (8/16) |8: |8 |.

Логічний ширина шини враховується лише за ПДП — пересиланнях. Вилучення команд, і навіть запис і читання операндов здійснюються словами чи байтами тільки залежно від фізичного ширини шини. Поруч із управлінням пересылками команд та об'єктивності даних блок шинного інтерфейсу здійснює арбітраж локальних шин. У місцевій конфігурації БШИ використовує лінію RQ/GT для запиту шини у ЦП і його повернення після використання, в віддаленій конфігурації — для координації спільного використання локальної ШВВ коїться з іншими процесорами ВМ89 чи локальним ЦП ВМ86, якщо вони є. Арбітраж СШ в віддаленій конфігурації здійснюється арбітром К1810ВБ89. Там, коли необхідно монополізувати СШ, блок шинного інтерфейсу формує нульової активний сигнал LOCK. Це у разі: 1) коли канал виконує команду TSL (Test and Set Lock — перевірка з монополізацією); 2) коли у програмі каналу є вказівку активізувати LOCK тимчасово ПДПпересылки.

Структура каналів процесора введення — виведення. Процесор ВМ 87 (див. рис. 4) включає два ідентичних каналу. Кожен канал може здійснювати ПДПпересилку, виконувати програму, відповідати на запити готовності чи простоювати. Ці дії канали можуть виконувати незалежно друг від друга, що дозволяє розглядати СПВВ ВМ89 як устрою: канал 1 і канал 2. Кожен канал і двох основних частин: устрою управління введенням — висновком і групи регістрів, частина якої використовуються програми, а частина є програмнонедоступными.

Пристрій управління введенням — висновком управляє діями каналу у час ПДПпересилки. За виконання синхронної пересилки воно очікує надходження сигналу синхронізації на вході DRQ, як виконати черговий цикл читання — записи. Коли ПДПпересилання повинна завершуватися по зовнішньому сигналу, пристрій стежить над його появою на вході EXT. Між циклами читання і запис (поки дані перебувають у СПВБ) канал може виробляти підрахунок числа переданих даних, перекодувати їх і порівняти з заданим кодом. Базуючись на результати цих дій, УУ введенням — висновком може припинити ПДПпересылку.

У процесі виконання програми з команді SINTR пристрій генерує запит переривання в ЦП. Часто запит використовується у тому, щоб повідомити ЦП про завершення програми канала.

Регістри каналу використовуються СПВБ як із ПДПпересиланнях, і при виконанні програми. Усі регістри каналу (рис. 6), крім TAG, безпосередньо беруть участь у зазначених процесах. Використання кожного регістру описано в табл. 4.

Таблиця 4 |Регистр|Использование | | |у програмі |при ПДП-пересылке | |GA |Обоего призначення |Покажчик джерела | | |чи базовий |чи приймача | |GB |І це |Покажчик приймача | | | |чи джерела | |GC |>> |Покажчик таблиці | | | |перекодування | |TP |Покажчик команд |Покажчик причини | | | |закінчення | |РР |Базовий |Не використовується | |IX |Спільного призначення |І це | | |чи індексний | | |ЗС |Спільного призначення |Лічильник байтів | |МС |Спільного призначення |Бере участь в маски- | | |чи маскированного|рованном порівнянні | | |порівняння | | |СС |Обмеженого |Визначає умови | | |використання |пересилки |.

Регістр загального призначення GA служить переважно команд як операнда. Як базового його використовують для вказівки адреси операнда, що у пам’яті. Перед початком ПДПпересилань програма каналу завантажує в GA адресу джерела чи приймача данных.

Регістр загального призначення GB функціонально взаимозаменяем з регістром GA. Якщо GA завантажений адресою джерела ПДПпересилки, то GB може бути завантажений адресою приёмника, і наоборот.

Регістр загального призначення GC використовується програмою каналу як операнд чи базовий регістр. Використовується і під час ПДП — пересилань, коли здійснюється перекодування даних. І тут, до початку пересилки, програма каналу завантажує в GC початковий адресу таблиці перекодування. У процесі пересилки його вміст не изменяется.

Покажчик команд ТР завантажується початковим адресою програми у процесі ініціалізації каналу загальним УУ виконання завдання. Під час виконання програми (завдання від ЦП) ТР ж виконує функцію лічильника команд. Оскільки ВМ89 не містить покажчика стека не може виконувати стековых операцій, повернення з програми здійснюється шляхом завантаження в TP адреси повернення, який запам’ятовується у пам’яті за командою CALL. Покажчик завдання є цілком программно-доступным (на відміну регістру IP в ВМ86) і може використовуватися програмою як регістр загального призначення чи базовый.

Однако робити це рекомендується, оскільки програма стає важкою для понимания.

Покажчик блоку параметрів РР завантажується загальним УУ початковим адресою блоку параметрів у процесі ініціалізації каналу виконання завдання. У підготовленому повідомленні розташування блоку параметрів у пам’яті визначає центральний процесор (див. табл. 4). Програма каналу неспроможна змінити вміст регістру PP. Його зручно використовувати як для пересилки даних у нього параметрів. Для ПДПпересилань регістр РР не используется.

Індексний регістр IX використовується програмою каналу як регістр загального призначення. Він може також використовуватися як індексного регістру для адресації операндов, що у пам’яті. Як різновиду індексної адресації, з допомогою IX можна поставити индексную адресацію з автоинкрементном, що дуже зручна при обробці масивів даних. Для ПДП — пересилань регістр IX не используется.

Лічильник байтів ЗС у програмі каналу служить регістром загального призначення. При ПДПпересилання підраховує число пересланих байтів шляхом декрементирования значення, завантаженого перед її початком. Якщо пересилання повинна завершуватися по заданому числу пересланих байтів, то УУ введенням — висновком закінчить її, коли вміст ЗС стане рівним нулю.

Регістр маскированного порівняння МС у програмі каналу може використовувати як регістр загального призначення або заради маскированного порівняння. При ПДПпересилання використовується для маскированного порівняння. Маскированное порівняння дозволяють порівняти виділені розряди байта (операнда команди чи який пересилається байта) з заданим заздалегідь значенням. І тому в старший байт МС завантажується маска, выделяющая цікаві для розряди, а младший—сравниваемое значення (рис. 7). У конкурсній програмі, при виконанні команди умовного переходу по маскированному порівнянню (або за ПДПпересилання), певний у ній операнд (або пересылаемый байт) порівнюється зі замаскованим значением.

Регістр управління каналом СС використовують у основному ПДПпересиланнях. Він служить визначення умов пересилки і вказує спосіб її закінчення. Структура і позначення управляючих полів СС представлені на рис. 8. П’ять старших полів визначають умова ПДПпересылки:

F (пересилання) визначає, звідки і куди пересилаються данные;

TR (перекодування) — чи варто що надсилаються дані перекодировать;

SYN (синхронізація) — спосіб синхронізації пересылки;

P.S (джерело) — що не регістрі (GA чи GB) перебуває адресу источника;

L (монополізація) — чи варто активізувати сигнал під час пересылки.

Чотири молодших поля задають спосіб закінчення пересылки:

TS вказує, що пересилання полягає у передачі лише одну данного;

ТХ—что пересилання повинна завершуватися по зовнішньому сигналу (ЕХТ);

ТВЗ — по нулю в лічильнику байтів (ВС);

TMC — за результатами маскированного сравнения.

[pic].

Поле З немає для ПДП-пересылок, а служить зручним засобом управління пріоритетом програми канала.

Таблиця 5 |Котра Управляє полі |Код поля |Умова ПДП-пересылки | |F (функція |00 |З порту входження у порт виведення | |пересилки) |01 |З пам’яті до порту виведення | | |10 |З порту входження у пам’ять | | |11 |З пам’яті на згадку про | |TR (перекодування) |0 |Ні перекодування | | |1 |Є перекодування | |SYN (синхронизация)|00 |Пересилання асинхронна | | |01 |Синхронізація джерела ка | | |10 |Синхронізація від приймача | | |11 |Зарезервований код | |P.S (джерело) |0 |Адреса джерела в регістрі GA | | |1 |Адреса джерела в регістрі 0 В | |L (монополизация) |0 |Сигнал LOCK не активний | | |1 |Сигнал LOCK активний | |З (пріоритет |0 |Звичайний пріоритет програми | |програми) |1 |Підвищений пріоритет програми | |TS (одиночна |0 |Пересилання не одиночна | |пересилання) |1 |Пересилання одного даного | |ТХ (закінчення по |00 |Не зовнішнє закінчення | |зовнішньому сигналу) |01 |За сигналом ЕХТ зі зміщенням 0 | | |10 |За сигналом ЕХТ зі зміщенням 4 | | |11 |За сигналом ЕХТ зі зміщенням 8 | |ТВЗ (закінчення по |00 |Закінчення за нулю в лічильнику | |нулю в лічильнику) |01 |Закінчення по (ВС)=0 зі зміщенням | | | |0 | | |10 |Закінчення по (ВС)=0 зі зміщенням | | | |4 | | |11 |Закінчення по (ВС)=0 зі зміщенням | | | |8 | |ТМС (закінчення по |000 |Чи не з результатам маскированного | |результатам маски- | |порівняння | |рованного сравне- |001 |За збігом зі зміщенням 0 | |ния) |010 |За збігом зі зміщенням 4 | | |оіл |За невипадковим збігом зі зміщенням 8 | | |100 |Чи не з результатам маскированного | | | |порівняння | | |101 |По розбіжності зі | | | |ещением 0 | | |110 |По розбіжності зі зміщенням 4 | | |III |По розбіжності зі зміщенням 8 |.

Кодування полів ТХ, ТВЗ і ТМС дозволяє вибрати усунення 0, 4 чи 8 по закінчення ПДП-пересылки. Обраний значення додається до лічильника команд ТР яких і визначає три різних точки програми, у яких передається управління по закінченні пересилки (див. мал.9). Закінчення по одиночній пересилання TS == 1 завжди призводить до нульового зміщення. [pic].

У регістрі ТАG кожен біт відповідає одного з 4-х регістрів: GA, GB, GC і ТР (див. рис. 6). Коли їх використовують як базових чи покажчиків (див. табл. 5), то біт TAG визначає, якого простору адрес (системному чи ст) належить адресу, розміщений у відповідній регістрі. Значення біта TAG=0 показує, що адресу належить до системного простору (20-битовый адресу); TAG=1 свідчить про простір ст (16- бітовий адресу); Загальне УУ встановлює чи скидає біт регістру TAG, відповідний ТР, залежно від цього, що не адресному просторі розміщена програма канала.

Коли GA, GB і GC використовують як регістрів загального призначення, відповідний біт регістру TAG встановлюється по-різному і під час різних груп команд (див. табл. 5).

Восьмибитовый регістр PSW, наявний у кожному каналі, зберігає словопоєднання програми У регістрі РSW заноситься інформацію про про поточний стан каналу (рис. 10). Логічний ширина шини приймача дорівнює 8 біт при D = 0 і 16 біт при D= 1. Логічний ширина шини джерела дорівнює 8 біт встановлюється в одиницю. При управлінні видачею запиту переривання 1С встановлюється в нуль, коли переривання заборонено, й у одиницю, як його дозволено. Якщо канал видав запит переривання, то IS=1, а то й видавIS=0. Биток В=1 задає режим граничною завантаження шини. Биток XF=1, коли канал виконує ПДП-пересылку. Биток Р задає пріоритет каналу. Цю інформацію дозволяє будь-якої миті призупинити роботу каналу, записавши значення PSW і ТР на згадку про, та був відновити його, зчитавши PSW і ТР.

Генератор тактових імпульсів К1810 ГФ84.

Генератор тактових імпульсів (ГТИ) КР1810ГФ84 призначений керувати ЦП КР 1810ВМ86 і периферійними пристроями, і навіть для синхронізації сигналів READY з тактовими сигналами ЦП і сигналів интерфейсной шини Multibus. Генератор тактових імпульсів (рис. 11, 12) включає схеми формування тактових імпульсів (OSR, CLK, CLK), сигналу скидання (RESET) і сигналу готовності (READY); Cхема формування тактових імпульсів виробляє сигнали: CLK,-тактовой частоти керувати периферійними БІС, OSC — тактовою частоти задає генератора, необхідних управління пристроями, які входять у систему, і для синхронізації. Сигнали синхронні, їх частоти пов’язані співвідношенням: Eefi = 3FCLK= 6Fpclk режимі внутрішнього генератора.

[pic].

Сигнали можуть формуватися з коливань основний частоти кварцевого резонатора, подключаемого до входам XI, Х2, чи третьої гармоніки кварцевого резонатора, виділеної ДС-фильтром чи то з зовнішнього генератора, подключаемого до входу EFI. Вибір режиму функціонування визначається потенціалом на вході F/C. Якщо цей вхід підключено до «землі», то ГТИ працює у режимі формування сигналів від внутрішнього генератора (SGN), если на F/C подається високий потенціал — то режимі формування сигналів від зовнішнього генератора.

Схема формування сигналу скидання RESET тримає в вході тригер Шмідта, а не вдома — тригер, яка формує фронт сигналу RESET по зрізу CLK. Зазвичай до входу RES підключається RC-цепь, забезпечує автоматичне формування сигналу включення джерела харчування (рис. 13). [pic].

Схема формування тактових імпульсів має спеціальний вхід синхронізації (CSYNC), з допомогою якого можливо синхронізувати роботу кількох ГТИ, входять до системи. Така синхронізація здійснюється з допомогою двох D-триггеров по входам СSYNC і EFI (рис. 14). Слід зазначити, що й ГТИ працює у режимі зовнішнього генератора, то внутрішній генератор може працювати незалежно (вхід OSC незалежний від CLK і PCLK і асинхронен им).

[pic].

Схема формування сигналу готовності (READY). Вхідний сигнал READY ЦП КР1810ВМ86 використовується на утвердження готовності до обміну. Високий рівень напруги на вході свідчить про наявність даних в ШД. Схема формування цього сигналу в ГТИ побудована те щоб спростити включення системи в интерфейсную шину стандарту Multibus, і має пари ідентичних сигналів RDY1, AEN1, і RDY2, AEN2, об'єднаних схемою АБО. Сигнали RDY формуються елементами, які входять у систему, і свідчать про про їхнє готовності до обміну. Сигнали AEN дозволяють формування сигналу READY по сигналам RDY, підтверджуючи адресацію до адресуемому елементу. Вихідний елемент (F) схеми формує фронт сигналу READY по зрізу СLK, ніж здійснюється прив’язка сигала READY і тактами ЦП. Тимчасова діаграма роботи ГТИ представлена на рис. 14.

[pic].

Рис. 14 Тимчасова діаграма ГТИ.

Контролер нагромаджувача на гнучкому магнітному диску К580ВГ72.

Контролер нагромаджувача на гнучкому магнітному диску (КНГМД) КР 580ВГ72 реалізує функцію управління 4 накопичувачами на гнучких магнітних дисках, забезпечуючи роботу у форматі з одинарної FM і з подвійним MFM щільністю, включаючи двосторонню запис на дискету. Вона має схему поєднання з процесором, орієнтовану на системну шину мікропроцесорів серій К580, К1810, К1821; забезпечує многосекторную і ще й багатоканальну передачу обсягів даних, поставлених програмно як у звичайному режимі, і у режимі ПДП; має вмонтований генератор і схему, упрощающую побудова контуру фазової автоподстройки.

Призначення выводов.

RESET — скидання. Вихідний сигнал, який встановлює контролер у початковий состояние.

RDчитання. Сигнал RD=0 визначає операцію читання даних із контроллера.

WR-запись. Сигнал WR=0 визначає операцію записи даних в контроллер.

CS-выбор кристала. Дозвіл звернення до контролеру. Сигнал CS=0 дозволяє дію сигналів RD і WR.

А0-выходной сигнал, що дозволяє звернення або до регістру станів (А0=0), або до регістру даних (А0=1).

DB7 — DBO — двунаправленная шина данных.

DRQ — запит на ПДП. Сигнал DRQ=1 визначає запит на ПДП ЦП.

DACK — підтвердження ПДП. Сигнал від ЦП, який повідомляє контролеру у тому, що шини ЦП перебувають у z-состоянии.

МС — закінчення ПДП. Сигнал МС= 1 повідомляє контролеру про закінчення циклів ПДП.

IDX — індекс, ознака виявлення початку дорожки.

INT —- сигнал запиту переривання ЦП від контроллера.

CLK — вхід, подключаемый до генератору (4 чи 8 МГц).

WR CLK — синхроимпульсы записи. Вхід, подключаемый до генератору частотой.

F=500 КГц при одинарної щільності і F=l МГц при подвійний, з тривалістю позитивного полупериода 250 нс в обох випадках. Сигнали би мало бути ініційовані для режимів як записи, і чтения.

DW —— інформаційне вікно, виробляється схемою фазової автоподстройки і використовується для вибору даних із дисковода.

RD DATA —- лінія прийому вхідних даних із дисководу в послідовному коде.

VCO — синхронізація, вихідний сигнал контролера, що у формуванні «вікна» у схемі фазової автоподстройки.

WE — дозвіл записи, сигнал записи даних на дискету.

MFM —- вибір режиму щільності записи. Сигнал MFM=1 визначає подвійну щільність, MFM=0—одинарную.

HD SEL—выбор голівки. Сигнал HD SEL=1 визначає роботи з голівкою 1; HD SEL = 0 — роботи з голівкою 0.

DSI, DSO— вибір устрою, вихідні сигнали, щоб забезпечити адресацію до одного з чотирьох дисководов.

WR DATA — лінія виведення даних в послідовному коде.

PSI, PSO—предкомпенсация, вихідні лінії, передають код попереднього зсуву як MFM.

FLT/TRKO — отказ/дорожка 0, свідчить про збій під час операції обміну чи вибору доріжки 0 як поиска.

WP/TS — захист записи/двусторонний, вхідний сигнал, визначальний режим записи під час операції обміну чи режим пошуку інформації із двох сторін дискеты.

RDY — сигнал готовності дисковода.

HDL — завантаження голівки, вихідний сигнал початковій установки голівки дисковода.

FD/STP — скидання отказа/шаг, здійснює скидання помилки у режимі обміну і забезпечує перехід голівки наступного року цилиндр.

LCT/DIR — малий струм / напрям, визначає собі напрямок руху головки.

RW/SEEK — запись/чтение/поиск, визначає собі напрямок руху голівки в режимі пошуку, одиничний сигнал означає збільшення, нульової — уменьшение.

Ucc — шина питания.

GND — общий.

Структурна схема контролера (рис 15,16) включає три функціональних блоку: буфер шини даних, який би зв’язок контролера з ЦП і вырабатывающий запити на переривання і ПДП; блок управління накопичувачами на НГМД, приймає і вырабатывающий сигнали керувати накопичувачами, і блок управління контроллером.

[pic].

Блок управління контролером включає кілька регістрів спеціального назначения.

Регістр входных/выходных даних RIO адресується при А0=1 і доступний читання і запис із боку ЦП. З допомогою цього регістру здійснюється обмін даними між контролером і ЦП, і навіть службової інформацією — завантаженням команди, і читанням з регістрів станів і покажчиків. Запис і читання службової інформації ввозяться певної послідовності, відповідно до структурою команд. Основний регістр стану RS доступний лише операцій читання і містить розряди, що визначають стан контролера взаємодії з НГМД і ЦП. Формат слова стану RS показаний на рис. 17. Вміст його можна прочитати у час за командою введення з адресою, формує сигнал А0=0. Розряди D3 — DO свідчить про виконання команди пошуку; D4 — виконання контролером операції чтения/записи; D5 використовується для режиму переривання і свідчить про завершення операції обміну даними між контролером і ЦП, D6 визначає напрям передачі (від ЦП або до ЦП); D7 встановлюється при готовності регістру даних RIO прийняти чи передати данные.

Вхідний регістр RI і вихідний регістр RO — регістри приема/передачи даних в послідовному коді. Програмно вони недоступні. Під час прийому даних від нагромаджувача дані відокремлюються від імпульсів синхронізації з допомогою «вікна даних» DW, яке з допомогою зовнішньої схеми фазової автоподстройки і сигналу синхронізації VCO. При видачі даних використовуються сигнал дозволу записи WE і лінія управління струмом записи. З іншого боку, для синхронізації роботи вихідних регістрів з роботою дисководу використовується зовнішній генератор, яка формує імпульси записи WR CLK. Швидкість приема/передачи байта становить 32 мкс (по 4 мкс на бит).

[pic].

Прием/передача даних може здійснюватися контролером у двох режимах: ПДП і переривання. У режимі ПДП необхідно додатково використовувати контролер ПДП К1810ВГ37, вырабатывающий сигнал запиту на ПДП DRQ і приймає сигнали підтвердження DACK і кінця ПДП (МС). У режимі переривання контролер формує сигнали запиту на переривання INT при пересилання кожного байта між контролером і ЦП, надаючи можливість управління обміном подпрограмме ЦП.

[pic].

Крім названих регістрів контролер має блок регістрів BRC для зберігання коду команди, і службової інформації (атрибутів), яка потрібна на виконання команд. У блоці BRC можна назвати чотири регістру (ST3 — STO), які мають інформацію про стан контролера і дисководу і під час команд. З іншого боку, контролер має схему виявлення адресного маркера, що спрощує реалізацію контуру фазової автоподстройки.

Модемы.

1.

Введение

В останнім часом модеми стають невід'ємною частиною комп’ютера. Установивши модем на комп’ютер, ви фактично відкриваєте собі у новий світ. Ваш комп’ютер перетворюється з відособленого комп’ютера в ланка глобальної сети.

Модем дозволить вам, виходячи з дому, одержати доступ баз даних, які можна віддалені від вас на багато тисяч кілометрів, розмістити повідомлення на BBS (електронної дошці оголошень), доступною іншим користувачам, скопіювати з тією ж BBS цікаві для вас файли, інтегрувати домашній комп’ютер до мережі вашого офісу, у своїй (беручи до уваги низькою швидкості обміну даними) створюється повне відчуття роботи у мережі офісу. З іншого боку, скориставшись глобальними мережами (RelCom, FidoNet) може приймати і посилати електронні листи як всередині міста, але вони у будь-якій кінець земної кулі. Глобальні мережі дають можливість як обмінюватися поштою, а й участь у різноманітних конференціях, отримувати новини практично за якою цікавій для вас тематике.

Существует три основних способи сполуки комп’ютерів обмінюватись информацией:

. безпосередній зв’язок, через асинхронний порт;. зв’язку з використанням модему;. зв’язок через локальні мережі. У рефераті розглядається перші двоє типу сполук — безпосереднє і поєднання через модем.

2.Последовательный асинхронний адаптер Практически кожен комп’ютер обладнаний хоча б послідовним асинхронним адаптером. Звичайно є окрему платню або ж розташований безпосередньо в материнської платі комп’ютера. Його повна назва — RS-232-C. Кожен асинхронний адаптер зазвичай містить кілька портів, якими до комп’ютера можна підключати зовнішні устрою. Кожному такому порту відповідає кілька регістрів, якими програма отримує щодо нього доступ, й певна лінія IRQ (лінія запиту переривання) для сигналізації комп’ютера про зміну стану порту. Кожному порту присвоюється логічне ім'я (COM1,COM2,и т.д.).

Интерфейс RS-232-C розроблений асоціацією електронній промисловості для (EIA) як стандарт для сполуки комп’ютерів, і різних послідовних периферійних устройств.

Компьютер IBM PC підтримує інтерфейс RS-232-C над повною мірою; скоріш розняття, визначений на корпусі комп’ютера як порт послідовної передачі, містить що з сигналів, які входять у інтерфейс RS- 232-C і має відповідні цьому стандарту рівні напряжения.

В час порт послідовної передачі використовується дуже широко. Ось далебі неповний список применений:

. підключення миші;. підключення графопостроителей, сканерів, принтерів, дигитайзеров;. зв’язок двох комп’ютерів через порти послідовної передачі з використанням спеці-ального кабелю і такі програм, як FastWire II чи Norton Commander;. підключення модемів передачі даних із телефонним лініях;. підключення до неї персональних компьютеров;

Последовательная передача даних означає, що ці передаються по єдиною лінії. У цьому біти байта даних передаються почергово з використанням одного дроти. Для синхронізації групі бітов даних зазвичай передує спеціальний стартовий біт, після групи бітов йдуть біт перевірки на парність і тільки або двоє стоповых біта. Іноді біт перевірки на парність може отсутствовать.

Использование біта парності, стартових і стоповых бітов визначають формат передачі. Вочевидь, що передавач і приймач повинні використовувати і той ж формат даних, інакше обмін не возможен.

Інша важлива характеристика — швидкість передачі данных.

Она повинен бути однаковою для передавача і приемника.

Скорость передачі зазвичай вимірюється в бодах (на прізвище французького винахідника телеграфного апарату Emile Baudot — Э. Бодо). Боды визначають кількість переданих бітов в секунду. У цьому враховуються й старт/стопные біти, і навіть біт четности.

3. Апаратна реализация.

Комп’ютер то, можливо оснащений однією або двома портами послідовної передачі. Ці порти розташовані або на материнської платі, або на окремої платі, вставляемой в слоты розширення материнської платы.

Бывают також плати, містять чотири чи вісім портів послідовної передачі. Їх часто використовують із підключення кількох комп’ютерів чи терміналів одного, центральному комп’ютера. Ці плати мають назва «мультипорт».

В основі послідовного порту передачі лежить мікросхема INTEL 8250 чи його сучасні аналоги — INTEL 16 450,16550,16550A. Ця мікросхема універсальний асинхронним приемопередатчиком (UART — Universal Asynchronous Receiver Transmitter). Мікросхема містить кілька внутрішніх регістрів, доступних через команди ввода/вывода.

Микросхема 8250 містить регістри передавача і приймача даних. При передачі байта він записується в буферний регістр передавача, звідки потім листується в сдвиговый регістр передавача. Байт «висувається» з сдвигового регістру по битам.

Программа має доступ лише у буферным регістрам, копіювання інформації в сдвиговые регістри та інформаційний процес зсуву виконується мікросхемою UART автоматически.

К зовнішнім пристроям асинхронний послідовний порт підключається через спеціальний розняття. Існує дві стандарту на рознімання інтерфейсу RS- 232-C, це DB-25 і DB-9. Перший має 25, а другий 9 выводов.

Розведення розняття DB25.

Номер | Призначення контакту | Вхід чи контакту | (із боку комп’ютера) | вихід ———————————————————————————————- 1 Захисний заземлення (Frame Ground, FG) — 2 Передані дані (Transmitted Data, TD) Вихід 3 Прийняті дані (Received Data, RD) Вхід 4 Запит передачі (Request to send, RTS) Вихід 5 Скидання передачі (Clear to Send, CTS) Вхід 6 Готовність даних (Data Set Ready, DSR) Вхід 7 Сигнальне заземлення (Signal Ground, SG) — 8 Детектор прийнятого з лінії сигнала.

(Data Carrier Detect, DCD) Вхід 9−19 Не используются.

20 Готовність вихідних данных.

(Data Terminal Ready, DTR) Выход.

21 Не используется.

22 Індикатор виклику (Ring Indicator, RI) Вхід 23−25 Не используются Разводка розняття DB9.

— Номер | Призначення контакту | Вхід чи контакту | (із боку комп’ютера) | вихід ———————————————————————————————- 1 Детектор прийнятого з лінії сигнала.

(Data Carrier Detect, DCD) Вхід 2 Прийняті дані (Received Data, RD) Вхід 3 Передані дані (Transmitted Data, TD) Вихід 4 Готовність вихідних данных.

(Data Terminal Ready, DTR) Вихід 5 Сигнальне заземлення (Signal Ground, SG) — 6 Готовність даних (Data Set Ready, DSR) Вхід 7 Запит передачі (Request to send, RTS) Вихід 8 Скидання передачі (Clear to Send, CTS) Вхід 9 Індикатор виклику (Ring Indicator, RI) Вход Интерфейс RS-232-C визначає обмін між пристроями двох типів: DTE (Data Terminal Equipment — термінальне уст-ройство) і DCE (Data Communication Equipment — пристрій зв’язку). Найчастіше, але який завжди, комп’ютер є термінальним пристроєм. Модеми, принтери, графопостроители завжди є пристроями связи.

Сигналы інтерфейсу RS-232-C.

Входы TD і RD використовуються пристроями DTE і DCE по-різному. Пристрій DTE використовує вхід TD передачі даних, а вхід RD прийому даних. І навпаки, пристрій DCE використовує вхід TD прийому, а вхід RD для передачі. Тож сполуки термінального пристрої і устрою зв’язку висновки їх рознімань необхідно з'єднати напрямую.

Технічні параметри інтерфейсу RS-232-C.

При передачі даних великі відстані без використання спеціальної апаратури через перешкод, наводимых електромагнітними полями, можливо виникнення помилок. У результаті накладаються обмеження на довжину з'єднувального кабелю між пристроями DTR-DTR і DTR-DCE.

Официальное обмеження за довжиною для з'єднувального кабелю за стандартом RS-232-C становить 15,24 метри. Проте за це відстань може бути значно більший. Воно безпосередньо залежить від швидкості передачі данных.

110бод — 1524 м / 914,4 м 300бод — 1524 м / 914,4 м 1200бод — 914,4 м / 914,4 м 2400бод — 304,8 м / 152,4 м 4800бод — 304,8 м / 76,2 м 9600бод — 76,2 м / 76,2 м Первое значення — швидкість передачі у бодах, друге — максимальна довжина для екранованого кабелю, третє - максимальна довжина для неэкранированного кабеля.

Уровни напруги на лініях розняття становлять для логічного нуля -15.- 3 вольта, для логічного одиниці +3.+15 вольт. Проміжок від -3 до +3 вольт відповідає невизначеному значению.

4. Програмування адаптера.

Порти асинхронного адаптера На етапі ініціалізації системи, модуль POST BIOS тестує наявні асинхронні порти RS-232-C і инициализирует їх. Залежно від версії BIOS инициализируются перші двоє чи і чотири порти. Їх базові адреси вміщено у області даних BIOS починаючи з адреси 0000:0400h.

Первый адаптер COM1 має базовий адресу 3F8h і діапазон адрес від 3F8h до 3FFh. Другий адаптер COM2 має базовий адресу 2F8h і адреси 2F8h.2FFh.

Асинхронні адаптери можуть виробляти прерывания:

COM1,COM3 — IRQ4.

COM2,COM4 — IRQ3.

Є 7 основних регістрів керувати портами:

а) Регістр данных.

Регістр даних розташований безпосередньо за базовим ад;

ресу порту RS-232-C і використовується обмінюватись даними й у завдання швидкості обмена.

Для передачі у цей регістр необхідно записати рухаючись байт даних. Після прийому даних від зовнішнього устрою ухвалений байт можна прочитати від цього ж регистра.

В залежність від стану старшого біта управляючого регістру (розташованого за адресою base_adr+3, де base_adr відповідає базовому адресою порту RS-232-C) призначення цього регістру може змінюватися. Якщо старший біт нульовий, регістр використовується для записи переданих даних. Якщо ж старший біт дорівнює одиниці, регістр використовується для введення значення молодшого байта дільника частоти тактового генератора. Змінюючи вміст дільника, можна змінювати швидкість передачі. Старший байт дільника записується в регістр управління перериваннями за адресою base_adr+1.

Максимальная швидкість обміну інформацією між, що можна досягти при використанні асинхронного адаптера, сягає 115 200 бод, що відповідає 14 Кбайт в секунду.

б) Регістр управління прерываниями.

Цей регістр використовується або керувати прерываниями от асинхронного адаптера, або (після її висновку в управляючий регістр байта з установленою один старшим битому) висновку значення старшого байта дільника частоти тактового генератора.

в) Регістр ідентифікації прерывания.

Зчитуючи його вміст, програма може причи;

ну прерывания.

р) Керуючий регистр

Керуючий регістр доступний за записом і читання. Цей ре;

гистр управляє різними характеристиками UART: швидкістю передачі даних, контролем парності, передачею сигналу BREAK, довжиною переданих слов (символов).

буд) Регістр управління модемом.

Регістр управління модемом управляє станом выходных линий DTR, RTS і ліній, специфічних для модемів — OUT1 і OUT2, а також запуском діагностики при з'єднаних разом вході і виході асинхронного адаптера.

е) Регістр стану линии.

Регістр стану лінії визначає причину помилок, которые могут виникнути під час передачі даних між комп’ютером і мікросхемою UART.

ж) Регістр стану модема.

Регістр стану модему визначає стан управляющих сигналов, переданих модемом асинхронному порту компьютера.

5.Типы модемов В час випускається дуже багато різноманітних модемів, починаючи з найпростіших, які забезпечують швидкість передачі близько бит/сек, до складних факс-модемных плат, дозволяють вам послати з вашого комп’ютера факс чи звукове лист у будь-який пункт мира.

В рефераті йтиметься лише про про hayesсумісних модемів. Ці модеми підтримують розроблений фірмою Hayes набір АТ-команд управління модемами. Нині такі модеми широко використовуються в світі для зв’язку персональних комп’ютерів IBM PC/XT/AT, PS/2 через телефонні линии.

Аппаратно модеми виконані або як окрема плата, вставляемая в слот на материнської платі комп’ютера, або у формі окремого корпусу з блоком харчування, який підключається до послідовному асинхронному порту комп’ютера. Перший із низ називається внутрішнім модемом, а другий — внешним.

Типичный модем містить такі компоненти: спеціалізований мікропроцесор, управляючий роботою модему, оперативну пам’ять, що зберігає значення регістрів модему і буферизующие входную/выходную інформацію, постійну пам’ять, динамік, дозволяє виконувати звуковий контроль зв’язку, і навіть інші допоміжні елементи (трансформатор, резисторы, конденсатори, рознімання). Коли ви досить сучасний модем, він швидше за все додатково містить електрично перепрограммируемую постійну пам’ять, у якій може бути збережене конфігурація модему навіть при вимиканні питания.

Чтобы модеми могли обмінюватися друг з одним інформацією, треба, що вони використовували однакові способи передачі по телефонним лініях. Для розробки стандартів передачі створено спеціальний міжнародний консультативний комітет із телеграфії і телефонії (CCITT) і прийнято такі рекомендации:

CCITT V.21 — 300 bps. Модем, регламентований даної рекомендацією, призначений передачі даних із виділеним і комутованих линиям.

Он працює у асинхронному дуплексном режимі. Для передачі і прийому даних використовується спосіб частотною модуляции.

CCITT V.22 — 1200 bps. Модем, працював у відповідність до даної рекомендацією, використовує асинхронно-синхронный двобічний режим передачі. Асинхронно-синхронный режим означає, що передає модему дані в асинхронному режимі. Модем видаляє з потоку даних комп’ютера стартові і стоповые біти. І вже у синхронному вигляді передає їх віддаленому комп’ютера. Для модуляції переданого сигналу застосовується метод диференціальної фазової модуляции.

CCITT V.22bis — 2400 bps. Двобічний модем, зі швидкістю передачі 2400 bps. При передачі зі швидкістю 2400 bps використовується метод квадратурной модуляції, а при швидкості 1200 — метод диференціальної фазової модуляції. На швидкості 1200 bps модем CCITT V.22bis сумісний із CCITT V.22.

CCITT V.23 — 600/1200 bps. Асинхронний модем, використовує метод частотною модуляції. Модем може працювати у дуплексном режимі зі швидкістю передачі через прямий каналу — 600/1200 bps, а, по зворотної - лише 75 bps. Цей стандарт несумісний із CCITT V.21, V.22, V.22bis.

6. Програмування модемів Після випуску американської фірмою Hayes модемів серії Smartmodem, система команд, використана у ній, певним стандартом, якого дотримуються інші фірми — розробники модемів. Система команд, застосована цих модемах, називається hayes-команд, чи AT-команд.

Со часу випуску перших AT-совместимых модемів набір їх команд кілька розширився, але не всі основні команди ніхто не звернув изменения.

Все команди, передані комп’ютером модему, треба розпочинати префіксом AT (ATtention — увагу) і закінчувати символом повернення каретки (). Тільки команда А/ і Escape-последо-вательность «+++» не вимагають собі префікса AT.

После префікса AT не можуть іти одна або відразу кілька команд. Для ясності ці команди може бути від'єднані одне від друга символами прогалини, тирі, дужками. Найчастіше команди може бути написані як заголовними, і рядковими буквами.

При передачі модему команд вони спочатку заносяться у внутрішній буфер, який, зазвичай, має розмір 40 символів. Команди, записані буфер модему, виконуються після вступу символу повернення каретки. У результаті обмеженості розміру буфера годі було передавати модему надто тривалі команди (більше розміру буфера). Довгі команди можна розбивати на частини й передавати їх у кілька етапів. У цьому кожна частина має починатися префіксом АТ і закінчуватися символом повернення каретки.

MR Modem Ready — Модем готовий піти на обміну даними. Якщо це індикатор не горить, треба перевірити лінію харчування модема.

TR Terminal Ready — Комп’ютер готовий піти на обміну даними з модемом. Цей індикатор горить, коли модем дістав листа від комп’ютера сигнал DTR.

CD Carrier Detect — Індикатор запалюється, коли модем виявив несе частоту на лінії. Індикатор повинен горіти протягом усього сеансу зв’язку й гаснути, коли один модемів звільнить линию.

SD Send Data — Індикатор блимає, коли модем отримує дані від компьютера.

RD Receave Data — Індикатор блимає, коли модем передает данные до компьютеру.

HS High Speed — Модем дбає про максимально можливої йому скорости.

AA Auto Answer — Модем перебуває у режимі автоответа. Тобто модем автоматично відповідатиме на які надходять дзвінки. Коли модем знайде дзвінок на телефонній лінії, цей індикатор замигает.

OH Off-Hook — Цей індикатор горить, коли модем зняв трубку (займає линию).

Основні команди модема.

AT — Початок (префікс) командної рядки. Після набуття цієї команди модем автоматично підбудовує швидкість передачі й формат даних до параметрами компьютера.

A — Автоответ. Якщо режим автоматичного відповіді виключений (S0=0), команда використовується для відповіді дзвінок від віддаленого модему. Команда змушує модем зняти слухавку (підключитися до лінії) і можливість установити зв’язку з віддаленим модемом.

A/ - Модем повторює останню введену команду. Команда передається на модем без префікса AT і виповнюється модемом негайно, без вичікування приходу символу повернення каретки. Якщо ви хоч передасте модему рядок AT A/, то модем обере помилку і наявність поверне слово ERROR.

Bn — Команда виробляє вибір стандарту, за яким буде відбуватися обмін даними між модемами. При швидкості передачі 300 бит/с відбувається вибір між стандартами BELL 103 і CCITT V.21, при швидкості 1200 bps — між BELL 212A і CCITT V.22bis. При швидкості 2400 bps ця команда ігнорується і використовується стандарт CCITT V.22. Якщо n=0, встановлюються стандарти CCITT V.21/V.22, і якщо n=1 — стандарти BELL 103/212A.

Ds — Команда використовується для набору номери. Після набуття цієї команди модем починає набір номери і за встановленні зв’язку перетворюється на режим передачі. Команда складається з префікса AT, символу D і телефонного номери як у склад його можуть входити такі управляючі модифікатори: P чи T. Ці модифікатори виробляють вибір між імпульсної і тоновой системою набору (нашій країні використовується імпульсна система).

 — Символ коми викликає паузу при наборі номери. Тривалість паузи визначається вмістом регістру S8.

; - Символ точки з коми, якщо він перебуває наприкінці командної рядки, переводить модем після набору номери як у командний режим.

@ - Модем очікує пятисекундной тиші на лінії протягом певного проміжку часу. Проміжок часу, протягом якого модем очікує тиші, поставив у регістрі S7. Якщо недоїмку протягом цього часу паузи тиші був, модем відключається й відповідає NO ANSWER.

S — Модем набирає телефонний номер, записаний у пам’яті. У цю команду виконується лише модемів, мають вмонтовану энергонезависимую пам’ять і можливість запис у неї номерів телефонов.

R — Після набору номери переводить модем в режим автоответа. Цей модифікатор має перебувати у кінці набираемого номера.

W — Перед подальшим набором телефонного номери модем очікує довгий гудок з лінії. Причому час очікування гудка міститься у регістрі S7. Якщо час гудок не з’явився, модем припиняє набір номери і повертає повідомлення NO DIALTONE. Цей параметр може бути корисним при наборі міжміських номеров.

Fn — Перемикання між дуплексным/полудуплексным режимами. При n=0 перехід у полудуплексный режим, а при n=1 — в дуплексный.

Hn — У цю команду використовується керувати телефонної лінією. Якщо n=0, це відбувається відключення модему від лінії, якщо n=1, модем підключається до линии.

Ln — Установка гучності сигналу внутрішнього динамика:

n=0,1 відповідає низькою гучності, n=2 — середній і n=3 — максимальной.

Mn — Управління внутрішнім динаміком. При n=0 динамік виключений. При n=1 динамік входить лише під час набору номери і виключений після виявлення несучою. При n=2 динамік включений постійно. При n=3 динамік включається після набору останньої цифри номери і вимикається після виявлення несучою відповідального модема.

Qn — Управління відповіддю модему на AT-команды. При n=0 відповідь дозволено, при n=1 відповідь заборонено. Незалежно стану Q0 чи Q1 модем завжди повідомляє зміст S-регистров, свій ідентифікаційний код, контрольну суму пам’яті й одержують результати теста.

Sr? — Читання вмісту регістру модему, має номер r.

Sr=n — Запис в регістр модему з номером r числа n. Число.

n може мати значення від 0 до 255. Усі команди модифікують вміст однієї чи більш S-регистров. Деякі S-регистры містять тимчасові параметри, які можна змінити лише командою S.

Vn — Виробляє вибір виду відповіді модему на AT-команды.

При n=0 відповідь відбувається цифровим кодом, а при n=1 модем відповідає в символьному вигляді англійською. Використання цифровий форми відповіді полегшує обробку результатів виконання команди під час написання власних програм управління модемом.

Yn — Спосіб відключення модему від лінії. Існують два способу відключення модему від лінії: стандартний, коли модем отримує неактивний сигнал DTR від комп’ютера, і примусовий, коли модем одержує вигоду від віддаленого модему сигнал перерви BREAK. Команда ATH0 спрямовує віддаленому модему сигнал переривання BREAK, який триває 4с. При n=0 модем відключається стандартно, при n=1 модем відключається після отримання з лінії сигналу BREAK.

Z — Скидає конфігурацію модему. Водночас у все регістри завантажуються значення, прийняті за умовчанням. Значення регістрів, прийняті по вмовчанням беруть із енергонезалежної пам’яті модему чи, якщо модем такий пам’яті немає, з постійної пам’яті чи визначається з перемикачів на платі модема.

+++ - Escape-последовательность, використовувана до переходу в командний режим роботи модему. Завдяки цій команді можна перейти з режиму передачі модемом в командний режим роботи без розриву зв’язку. Модем вимагає тиші перед і після напрями цієї Escape-последовательности. Розмір цього проміжку тиші визначена у регістрі S12.

&F — модем встановлює конфігурацію, записану в постійну память.

&Gn — Умикання/вимикання захисної частоти. n=0 — захисна частота виключена, n=1 — модем генерує захисну частоту 550 Hz, n=2 — модем генерує захисну частоту 1800 Hz. Використання даної команди залежить від особливостей телефонної линии.

&Ln — Вигляд лінії зв’язку. При n=0 передача зі звичайних (комутованих) лініях зв’язку, n=1 передача по виділеним каналам.

&Mn — Установка асинхронно/синхронного режиму роботи. При n=0 встановлюється асинхронний режим, при n=1,2,3 встановлюється синхронний режим.

&Pn — Установка імпульсного коефіцієнта набору номери як у відповідність до різними стандартами. При n=0 — коефіцієнт заповнення замыкание/интервал 39/61 (Америка), при n=1 — 33/67 (Англия).

&Sn — Управління сигналом DSR порту RS-232-C. При n=0 сигнал DSR активний завжди, а при n=1 сигнал DSR активізується лише після закінчення етапу встановлення між модемами.

Послідовність дій задля встановлення связи.

а)Инициализация COM-порта.

Проводимо ініціалізацію COM-порта, якого підключений мо;

дем. І тому програмуємо регістри мікросхеми UART, задаючи формат даних, і швидкість обміну. Зауважимо, що модем проводитиме з'єднання з віддаленим модемом саме в цій швидкості. Чим швидкість вище, тим швидше відбуватиметься обмін даними з віддаленим модемом.

Однако зі збільшенням швидкості на поганих телефонних лініях сильно зростає кількість ошибок.

б)Инициализация модема.

Передаючи модему AT-команды через СОМ-порт, виробляємо его инициализацию. З допомогою АТ-команд можна встановити різні режими роботи модему — вибрати протокол обміну, встановити набір діагностичних повідомлень модему і т.д.

в)Соединение з віддаленим модемом.

Передаємо модему команду набору номери (ATD). У цьому вся случае модем набирає номер і намагається встановити зв’язку з віддаленим модемом. Або передаємо модему команду AT S0=1 для перекладу їх у режим автоответа. Після цього модем очікує дзвінка від віддаленого модему, а що він приходить, намагається налагодити з нею связь.

г)Ожидаем відповідь від модема.

Залежно від режиму, де знаходиться модем, він мо;

жет передавати комп’ютера різні повідомлення. Наприклад, якщо модем виробляє виклик віддаленого модему (АТ-команда ATD), то модем може видати такі сообщения:

CONNECT Успішне соединение.

BUSY Номер занят.

NO DIALTONE На лінії відсутня сигнал коммутатора.

NO ANSWER Абонент не отвечает.

NO CARRIER Невдала спроба встановити зв’язок Коли проходить дзвінок, модем передає комп’ютера повідомлення RING, якщо регістр модему S0 нульовий. І тут для відповіді дзвінок треба послати модему команду АТА. Якщо модем перебуває у режимі автоответа і регістр модему S0 не нульовий, то модем автоматично намагається відповісти на дзвінок, і може видати такі сообщения:

CONNECT Успішне соединение.

NO DIALTONE Ні несучою частоти віддаленого модема.

NO CARRIER Невдала спроба встановити зв’язок Якщо модем передав комп’ютера повідомлення CONNECT, отже, він успішно справив з'єднання і тепер працює у режимі передачі. Тепер усі дані, що ви передасте модему через СОМ-порт, будуть перетворені модемом до форми, придатну передачі по телефонним лініях, й передані віддаленому модему. І навпаки, дані, прийняті модемом по телефонної лінії, перетворюються на цифрову форму і може бути прочитані через СОМпорт, якого підключений модем.

Если модем передав комп’ютера повідомлення BUSY, NO DIALTONE, NO ANSWER, NO CARRIER отже, зробити з'єднання з віддаленим модемом зірвалася і треба спробувати повторити соединение.

д)Подключение модему в командний режим.

Після закінчення роботи комунікаційна програма должна перевести модем в командний режим і йому команду покласти трубку (ATH0). Для перекладу модему в командний режим можна скористатися Escapeпослідовністю «+++». Коли модем перейшов у командний режим, можна знову передавати йому АТ-команды.

е)Сбрасываем сигнали на лініях DTR і RTS.

Низький рівень сигналів DTR і RTS повідомляє модему, що я не готовий до прийому даних через COM-порт.

При працювати з асинхронним послідовним адаптером ви можете використовувати механізм переривань. Оскільки передача і достойний прийом даних модемом представляють собою тривалий процес, застосування переривань від порту дозволяє використовувати процессорное час й інших нужд.

7.Протоколы обміну данными.

При передачі даних із зашумленным телефонним лініях завжди існує можливість, що ці, передані одним модемом, буде ухвалено іншим модемом у перекрученому вигляді. Наприклад, деякі передані байти можуть невпізнанно змінити своє значення і навіть просто исчезнуть.

Для здобуття права користувач мав гарантії, що його дані передані без помилок, використовуються протоколи корекції ошибок.

Общая форма передачі за протоколами з корекцією помилок наступна: дані передаються окремими блоками (пакетами) по 16−20 000 байт, залежно від якості зв’язку. Кожен блок постачається заголовком, у якому зазначена перевірочна інформація, наприклад контрольна сума блоку. Приймає комп’ютер самостійно підраховує контрольну суму кожного блоки і порівнює її з контрольної сумою з заголовка блоку. Якщо такі дві контрольний суми збіглися, приймаюча програма вважає, що блок переданий безпомилково. Інакше приймає комп’ютер передає передавальному запит на повторну передачу цього блока.

Протоколы корекції помилок можна реалізувати як у апаратній рівні, і на програмному. Апаратний рівень реалізації більш ефективний. Швидкодія апаратної реалізації протоколу MNP приблизно 30% вище, ніж программной.

8. Протоколи передачі файлов В на відміну від протоколів нижнього рівня дані протоколи дозволяють організувати приймання і передачу файлов.

ASCII.

Этот протокол працює без корекції помилок. Через війну під час передачі файлів по телефонних каналах через шуму ухвалений файл дуже відрізняється від переданого. Якщо вже ви передаєте що здійснюється файл, то помилки при передачі можуть бути фатальними — отримана програма нічого очікувати працювати. Якщо ви хоч передаєте короткі текстові повідомлення, то помилки легко може бути исправлены.

XModem.

Найпоширеніші три різновиду протоколу XModem:

. оригінальний протокол Xmodem. Xmodem з CRC. 1K Xmodem Оригінальний протокол Xmodem розробив Вард Крістенсен (Ward Christensen) в 1977 року. Вард Крістенсен був однією з перших фахівців із протоколів обміну даними. Робота із вшанування нього цей протокол іноді називають також протоколом Кристенсена.

При передачі файлів з допомогою протоколів Xmodem формат даних повинен бути наступним: 8-битовые дані, один стоповый біт і відсутність перевірки на парність. Для передачі использу-ется полудуплексный метод, тобто. дані можуть передаватимуть у кожен час тільки одного направлении.

Протокол Xmodem Cheksum передає дані пакетами по 128 байт. Разом з пакетом передається його контрольна сума. З отриманням пакета контрольна сума обчислюється знову і порівнюється зі сумою, обчисленою на передавальної машині. Пакет переданий безпомилково, якщо суми совпадают.

Этот метод забезпечує досить хорошу захисту від помилок. Лише одна з 256 пакетів може містити помилки, навіть якщо контрольна сума правильная.

Xmodem з CRC. Більше захищеною від власних помилок є протокол Xmodem CRC (Cyclic Redundancy Check). Xmodem CRC — протокол з перевіркою циклічним надлишковим кодом. У ньому 8-битовая контрольна сума замінено 16- бітовий циклічний надлишковий код. Цей протокол гарантує можливість виявлення помилок, рівну 99,9984%. Один лише із 700 більйонів поганих пакетів матиме правильний CRC-код. Протокол Xmodem CRC також надає дані пакетами по 128 байт.

1K Xmodem. Якщо передача йде безпомилково, протокол 1К Xmodem збільшує розмір пакета з 128 до 1024 байт. При збільшенні кількості помилок розмір пакета знову зменшується. Така зміна довжини пакета дозволяє збільшити швидкість передачі файлів. У іншому протокол 1K Xmodem збігаються з протоколом Xmodem CRC.

Ymodem.

Протокол Ymodem розробив Чак Форсберг в 1984;1985 годах.

Протокол Ymodem нагадує протокол 1K Xmodem, однак має одна розбіжність: протокол Ymodem може передавати або приймати за захід кілька файлов.

Существует модифікація протоколу Ymodem — Ymodem G. Протокол Ymodem G призначений від використання з модемами, автоматично здійснюють корекцію помилок на апаратній рівні. Наприклад, MNP-модемы з апаратної реалізацією MNP. У цьому вся протоколі спрощена захист від власних помилок, т.к. її виконує сам модем. Не використовуєте цей протокол, якщо ваша модем не здійснює апаратну корекцію ошибок.

9. Факс-модемные платы.

Останнім часом над ринком з’явилося багато факсимільних і факсмодемних плат. Якщо вже ви додайте цю плату до вашого комп’ютера, ви отримаєте факсимільний апарат. Завдяки цим платам ви можете передати факс про всяк факсимільний апарат чи будь-яку факс-модемную плату в мире.

Факс-модемные плати можна використовувати і як звичайні модемы.

Программное забезпечення, обслуговуюче Факс-модемные плати, дозволяє перетворювати дані у різних форматах до формату факсимільних апаратів. Наприклад, програма Quick Link II Fax дозволяє передавати на факс-машины та інші факс-модемы такі дані: текст, файли в форматах TIFF, IMG підготовлені програмою GEM Artline чи Ventura Pablisher, BMP з Microsoft Windows, CUT з Dr. Halo і PCX з Paintbrush.

Деякі модеми дозволяють навіть послати звукове письмо.

Они забезпечують запис і наступне відтворення мовного сигналу з допомогою вбудованих аналогово-цифрового і цифроаналогового преобразователей.

ВФИжГТУ.

Кафедра ГВП і СУ.

ЛЕКЦІЯ № 19.

Тема:

Інтерфейсні БІС, паралельний і послідовний в/в, співпроцесор в/в, найвідоміші БИС,.

Модеми, протоколи обмінами данных.

Выполнил: ст. грн. Д-861 Краснов А. Г.

Проверил: преп. Іванов А. Г.

Воткинск.

1. Співпроцесор в/в К1810 ВМ89.

2. Генератор тактових імпульсів К1810 ГФ84.

3. Контролер нагромаджувача на гнучкому магнітному диску К580ВГ72.

4.Модемы.

1 Введение.

2 Послідовний асинхронний адаптер

3 Апаратна реализация.

4 Програмування адаптера.

5 Типи модемов.

6 Програмування модемов.

7 Протоколи обміну данными.

8 Протоколи передачі файлов.

9 Факс-модемные платы.

———————————- а просторі введення — виведення по шині ввода—вывода (ШВВ) даних. Різниця між двома шинами у тому, що СШ управляє сигналами читання і запис у пам’ять, а ШВВ — сигналами читання (введення) і запис (виведення) в УВВ. Отже, пристрій введення -виведення, розміщені системному просторі, виявляються відображеними напам’ять (реагують на 20- бітові адреси, закреплённые по них за командами читання і запис на згадку про), а пам’ять, розміщена у просторі введення — виведення, — отображённой на УВВ (адресуемой 16 — битовыми адресами і реагує на команди читання і запис у УВВ).

Рис. 2 Два простору адрес процесорів ввода-вывода.

Указанные шини функціонують порізного, залежно від конфігурації, в якої використовується СПВВ. У місцевій конфігурації (рис. 3) СПВВ використовує СШ і ШВВ що з центральним процесором. Арбітраж з надання шини конкретному процесору здійснюється сигналом запроса/предоставления RQ/GT. У віддаленій конфігурації, найпростіший варіант якій зображений на рис. 3, б, СПВ В безроздільно використовує ШВВ, вона є її локальної шиною. Доступ до СШ забезпечується конкретному процесору шляхом арбітражу з допомогою арбітра шин К1810ВБ89.

[pic].

Рис 6. Регістри каналу Рис. 7 Використання процесора ст регістру МС для маскированного сравнения Рис 8. Регістр управління каналом Рис. 9 Використання усунення Рис. 10 Регістр байтапісля закінчення ПДП-пересылки. стану программы.

Рис 11 Структура ГТИ.

Рис. 13 Схема підключення до ГТИ кварцевого резонатора Рис. 12 Умовне графічне позначення ГТИ.

Рис. 14. Схема формування сигналу CSYNC.

Рис 15. Структурна схема контролера НГМД ВГ72.

Рис. 16. Умовне графічне позначення КНГМД Рис 17. Формат слова — состояния.