Раздел 4 Микропроцессорные системы

Тема 4.1 Организация функционирования систем

Назначение и классификация интерфейсов, сигналы взаимодействия

Интерфейс, в соответствии с ГОСТ 23633-79, ISO, IEEE – совокупность унифициро-ванных аппаратных, программных и конструктивных средств, необходимых для реализации взаимодействия различных функциональных элементов в автоматических системах сбора и обработки информации при условиях предписанных стандартом и направленных на обеспечение информационной, электрической и конструктивной совместимости указанных элементов.

Интерфейс – Совокупность технических и программных средств, обеспечиваю-щих взаимодействие функциональных элементов в автоматизированных системах сбора, обработки и передачи информации.

Иногда вместо термина «интерфейс» используется термин «стык» - место соедине-ния устройств передачи сигналов данных, входящих в системы передачи данных.

Простейший интерфейс – кабель с разъёмами. Но обычно это сложные устройства, например модем DSL, в котором осуществляется преобразование данных из параллель-ного кода в линейный многопозиционный сигнал и обратно.

Интерфейсы обеспечивают информационную и электрическую совместимость между функциональными частями системы, унифицируютвнутри- и межсистемные связи и обеспечивают тем самым функционирование системы как единого целого.

Основные элементы интерфейсов – это протоколы обмена (совокупность правил выполнения функций), аппаратная часть и программное обеспечение.

Совокупность средств, обеспечивающих функциональную, электрическую и механи-ческую совместимость модулей, блоков, узлов МПС, стандартизируется.

Функциональная совместимость обеспечивается применением управляющих сигна-лов, имеющих одинаковые смысл и временное положение. В МПС применяются сигна-лы: МW – запись в память, МR – чтение из памяти, IOR – чтение из внешних устройств IOW – запись во внешние устройства, INT – запрос прерывания, INTA – разрешение прерывания, HOLD – запрос прямого доступа к памяти ПДП, HLDA – подтверждение ПДП, GLK – синхронизация, RESET – сброс, WAIT – ожидание.

Электрическая совместимость обеспечивается определёнными уровнями сигналов, их мощностями и др.

Механическая совместимость предполагает применение определённого вида конструкций, разъёмов, соединителей и т.д.

Классифицируются интерфейсы по ряду признаков:

- по конфигурации цепей связи (магистральные, радиальные, кольцевые, каскадные);

- способу передачи информации (параллельные, последовательные, параллельно-последовательные);

- режиму передачи данных (симплексному, полудуплексному и дуплексному);

- способу обмена (синхронный и асинхронный.

Микропроцессорный контроллер МПК радиостанции РС-46М, например, включает: микропроцессор, ОЗУ, ПЗУ, РПЗУ. К внешним по отношению к МПК следует отнести:

пульты управления радиостанцией, 2-х и 4-х проводные каналы, приёмопередатчик

радиостанции, приёмник-генератор сигналов ПГС.

Для осуществления взаимодействия с ними требуются интерфейсы. Таковыми явля-ются: адаптеры 2-х и 4-х проводных линий АПК-2 и АПК-4; адаптер телефонной линии АТЛ; адаптер периферийных устройств АПУ; адаптер приёмо-передатчика АПП; адаптер телеуправления АТУ, адаптер периферийных устройств АПУ, асинхронный последова-тельный интерфейс RS-232.

Взаимодействие и обмен данными, осуществляется по системной магистрали (шине) и локальным шинам при помощи интерфейсных БИС.

К интерфейсным ИМС относятся: буферы, шинные формирователи, интерфейсы ввода-вывода, параллельные периферийные адаптеры ППА, программируемые связные адаптеры, программируемые контроллеры прерываний, контроллеры ПДП, программируемые таймеры