Интерфейс магистральный последовательный ГОСТ 26765.52-87

Магистральный последовательный интерфейс с централизованным управлением (ГОСТ 26765.52-87) применяется для связи электронных модулей и представляет собой совокупность технических средств и правил, обеспечивающих обмен информацией между абонентами интерфейса последовательным кодом по общей магистрали.

На рис. 6.1 представлена структурная схема технических средств интерфейса, которые должны выполнять следующие функции:

- контроллер (К) должен управлять обменом информации и осуществлять контроль принимаемой информации и состояния оконечных устройств;

- оконечные устройства (ОУ) выполняют адресованные команды контроллера и осуществляют контроль принимаемой информации;

- монитор (М) - устройство интерфейса, осуществляющее отбор информации, передаваемой по ЛПИ.

В состав интерфейса могут входить несколько контроллеров. При этом в каждый момент времени управление обменом осуществляет только один, остальные выполняют функции устройств.

Рис. 6.1. Структура технических средств интерфейса

Обмен информацией может осуществляться асинхронно методом двусторонней поочерёдной передачи информации по принципу «Команда-ответ», последовательным цифровым кодом по линии передачи информации (ЛПИ).

В качестве кода должен использоваться биполярный фазоманипулированный код, формирование которого можно проиллюстрировать рисунком 6.2.

Информация в интерфейсе должна передаваться 20-разрядными словами со скоростью 1Мбит/с. При обмене используются три типа слов: командное слово (КС), слово данных (СД) и ответное слово (ОС). Состав каждого слова представлен в таблице 6.1.

Командное слово (КС) должно содержать: синхросигнал, поле «Адрес ОУ», разряд «Приём-передача» (К), поле «Подадрес/Режим управления», поле «Число СД/Код команды», разряд контроля по чётности (Р).

Рис. 6.2. Схема формирования биполярного фазоманипулированного кода

Таблица 6.1. Состав КС, ОС и СД

Синхросигнал КС (1-3 разряды) должен иметь форму, представленную на рис. 6.3 а.

а) б)

Рис. 6.3. Форма синхросигналов: а) – КС и ОС, б) – СД

Поле «Адрес ОУ» (4-8 разряды) КС, определяет устройство, которому предназначено командное слово. Адресуемых устройств может быть 31, что соответствует адресам 00000-11110. Команда с адресом 11111 определяет обращение ко всем устройствам, подключенным к интерфейсу (групповое сообщение).

Разряд «Приём-передача» (9-разряд) КС указывает оконечному устройству действие, которое требуется выполнить (0-приём, 1-передача данных).

Поле «Подадрес/Режим управления» (10-14 разряды) КС должно содержать код подадреса устройства (00000-11110) или код признака режима управления (11111). Использование данных разрядов в качестве подадреса позволяет в каждом адресуемом устройстве иметь до 31 адресуемого элемента. Допускается использовать 10-разряд в качестве признака «Передача КС» (командное слово - «1»). Признаком режима управления в этом случае должен использоваться код 11111.

Поле «Число СД/Код команды» (15-19 разряды) КС должно содержать код числа передаваемых или принимаемых слов данных устройством, или код команды (табл. 6.2). В одном сообщении может быть передано или принято не более 32 слов данных.

Разряд контроля (20-разряд) КС должен принимать такое значение, чтобы сумма значений всех 17 информационных разрядов слова была бы нечётной.

Слово данных (СД) должно содержать:

- синхросигнал;

- поле данных;

- разряд контроля (Р).

Синхросигнал СД (1-3 разряды) должен иметь форму, представленную на рис. 6.3 б.

Поле данных (4-19 разряды) СД должно содержать передаваемые данные.

Разряд контроля (20-разряд) СД используется аналогично 20 разряду КС.

Таблица 6.2. Коды команд управления

Ответное слово (ОС) должно содержать: синхросигнал, поле «Адрес ОУ», поле признаков, разряд контроля (Р).

Синхросигнал ответного слова (1-3 разряды) ОС должен быть аналогичен синхросигналу КС (рис. 6.3 а).

Поле «Адрес ОУ» (4-8 разряды) ОС должно содержать код собственного адреса устройства аналогично таким же разрядам КС.

Поле признаков ответного слова (9-19 разряды) должно включать признаки представленные в табл. 1.

Разряд контроля (20-разряд) используется аналогично 20 разряду КС.

При обмене информацией могут использоваться форматы основных (1-6) и групповых (7-10) сообщений. Варианты форматов слов представлены на рис. 6.4 – рис. 6.13 . Формат - это определённая последовательность слов в сообщении. На рисунках показаны паузы между словами t₁ и сообщениями t₂.

Рис. 6.4. Формат 1- передача данных от контроллера к устройству

Рис. 6.5. Формат 2 - передача данных от устройства к контроллеру

Рис. 6.6. Формат 3 - передача данных от устройства к устройству

Рис. 6.7. Формат 4 - передача команды управления

Рис. 6.8. Формат 5- передача команды управления приём слова данных

Рис. 6.9. Формат 6 - передача команды управления со словом данных устройству

Групповые сообщения начинаются с передачи контроллером групповой команды и используются для передачи информации одновременно нескольким устройствам без выдачи ими ответных слов.

Рис. 6.10. Формат 7- передача данных (в групповом сообщении) от К к устройствам

Рис. 6.11. Формат 8 - передача данных (в групповом сообщении) от устройства к устройствам

Рис. 6.12. Формат 9 - передача групповой команды управления с кодом из табл. 6.2

Рис. 6.13. Формат 10 - передача групповой команды управления со словом данных оконечным устройствам

Время ожидания контроллером паузыt₁, по истечении которой он должен зафиксировать отсутствие ответного слова от устройства, должно быть не менее 14 мкс. Паузаt₂между сообщениями должна быть не менее 4 мкс.

Рис.6. 14. Схема подключения ответвителя

Магистральная шина ЛПИ должна быть выполнена из кабеля с витой экранированной парой проводов в защитной оболочке (рис. 6.14), к которым с обоих концов кабеля должны быть подключены согласующие резисторы. Волновое сопротивление кабеля Zn при частоте 1 МГц должно быть от 70 до 85 Ом.

Ответвитель должен быть длиной не более 6 м.