Организация линий интерфейса

Помимо деления линий на индивидуальные и коллективные, их принято делить по критерию возможного направления передачи на одно- и двунаправленные, а по критерию возможности совмещения передачи различных видов информации на полностью совмещенные, с частичным совмещением и полным разделением.

При изменении электрического потенциала сигнал распростра­няется по проводнику во всех направлениях одинаково (со скоростью света), поэтому термины «однонаправленная» и «двунаправленная» означают не направление распространения сигнала по линии, а право изменять потенциал на ней. Правом изменять потенциал линии обладает передатчик. Таким образом, если передатчики располагаются с обоих концов линии, то ее называют двунаправленной. Двуна­правленный характер передачи по линии делает невозможным использование обычных логических ТТЛ-схем, поэтому для двуна­правленных линий применяют схемы с открытым коллектором или схемы с тремя устойчивыми состояниями.

Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ, TTL) — разновидность цифровых микросхем, построенных на основе биполярных транзисторов и резисторов. Название транзисторно-транзисторный возникло из-за того, что транзисторы используются как для выполнения логических функций (например, И, ИЛИ), так и для усиления выходного сигнала (в отличие от резисторно-транзисторной и диодно-транзисторной логики). ТТЛ получила широкое распространение и применяется в компьютерах, АСУТП, электронных музыкальных инструментах, а также в контрольно-измерительной аппаратуре. Благодаря широкому распространению ТТЛ входные и выходные цепи электронного оборудования часто выполняются совместимыми по электрическим характеристикам с ТТЛ. Максимальное напряжение в схемах с ТТЛ может достигать 24В, однако это приводит к большому уровню паразитного сигнала. Достаточно малый уровень паразитного сигнала при сохранении достаточной эффективности достигается при напряжении 5В, поэтому данная цифра и вошла в технический регламент ТТЛ.

Между центральным и периферийным устройствами передается информацию различных типов: адреса, собственно данные, управляющую информацию. Если для передачи каждого вида информации предусматриваются отдельные шины, то их называют шинами с полным разделением. Шины с полным разделением применяют сравнительно редко, так как при подключении ПУ к центральным устройствам использование различных видов инфор­мации в ПУ носит последовательный характер: например, вначале необходимо произвести адресацию, т.е. отключить от магистрали все ПУ, кроме одного, этому ПУ необходимо далее сообщить приказ на выполнение определенных действий и лишь затем можно передать собственно данные. Совмещение передач различных видов инфор­мации по одной шине приводит к сокращению числа линий, но требует идентификации вида передаваемой информации с помощью специальных сигналов. Сигналы идентификации одновременно могут выполнять функции строба при параллельной передаче данных.

В системных интерфейсах, служащих для подключения к ЦП не только контроллеров ПУ, но и ОП, часто реализуют частичное совмещение передачи данных и управляющей информации, а для передачи адреса предусматривается отдельная шина. Это позволяет ускорить обмен, так как при обращении к ОП одновременно используются и данные, и адрес.