Структура коммуникационного процессорного модуля

2.1. Структура коммуникационного процессорного модуля.

Коммуникационный процессорный модуль СРМ (Communication Processor Module) автоматически, с минимальным вмешательством CPU центрального процессора, выполняет прием и передачу потоков информации в соответствии с выбранным коммуникационным протоколом. При приеме СРМ автономно выполняет следующие действия:

1.  Поиск и выделение кадра данных во входном потоке информации или выделение сиз потока данных определенного временного канала с помощью TDM временного мультиплексора.

2.  Обработку принятого кадра в соответствии с правилами выбранного сетевого протокола: проверку контрольных сумм, сравнивание адресов, выделение и анализ формата служебных символов, отбрасывает служебную информацию.

3.  Полученные данные, без дополнительной служебной информации помещаются в буфер FIFO.

4.  Risc-процессор управляет передачей этих данных по каналам SDMA в ячейки памяти по адресу, определенному в буферном дескрипторе (BD) данного канала ввода/вывода.

5.   Risc-процессор устанавливает биты в слове состояния буфера дескриптора и соответствующие биты в регистре прерывания этого канала, сигнализируя центральному процессору о том, что данные в памяти готовы или о возникшей при приеме данных ошибке.

6.  Центральный процессор выполняет обработку данных в соответствии с программами пользователя.

При передаче данных СРМ осуществляет обратное преобразование информации. Он получает данные из ячеек памяти по каналам SDMA, добавляет служебную информацию и передает их по сети. При этом центральный процессор через регистры состояния буферного дескриптора и регистры прерываний канала уведомляется о том, как закончилась передача.

Таким образом, СРМ выполняет функции канального уровня управления семиуровневой модели OSI, освобождая центральный процессор для обработки протоколов более высокого уровня. Следует отметить, что СРМ не реализует функции физического уровня модели OSI, он только подготавливает данные, кодирует их для передачи определенным способом (например, частотная модуляция, NRZ- кодирование и другие виды кодирования) и передает на внешние выходы контроллера. Для преобразования цифровых сигналов  в электрические сигналы на выходах контроллера необходимы дополнительные микросхемы, которые в большом ассортименте выпускаются различными фирмами.

СРМ, в контроллерах семейства МРС860, состоит из следующих основных частей (рис1):

·  Risc-процессора, управляющего работой каналов ввода/вывода и обрабатывающего информацию в соответствии с заданными коммуникационными протоколами.

·  Регистр команд RISC-процессора.

·  2, 3 или 4 независимых полнодуплексных последовательных коммуникационных каналов SCC ( Serial Communication Controllers), выполняющих основные функции передачи данных.

·  2-х каналов управления обменом SMC( Serial Management Controllers), которые используются как вспомогательные каналы для передачи служебной информации при работе с протоколами ISDN или как самостоятельные каналы передачи данных.

·  6-8 каналов прямого доступа в память ( Serial Direct Memory Access Channels, SDMA Channels) для обмена информацией между буферами каналов ввода/вывода и внешней памятью.

·  Генераторы частоты обмена (BRG), которые формируют тактовые частоты для работы последовательных каналов связи. Источником частоты для генератора может быть или внутренняя системная тактовая частота, или тактовые сигналы на внешних контактах.

·  Последовательный интерфейс SCP (Serial Communication Port) или совместный с ним, SPI-интерфейс для подключения периферийных устройств по последовательному каналу связи.

·  Двухпортовой памяти (dual-port RAM), используемой для хранения информации о буферных дескрипторах, параметров каналов и параметров выбранного протокола, а также загруженного микрокода.

·  Физического интерфейса SI ( Serial Channels Physical Interface), обеспечивающего выдачу информации каналов ввода/вывода на внешние контакты в двух режимах: мультиплексированном и не мультиплексированном.

Дополнительно в состав СРМ  в контроллерах МРС860 включены новые модули, работой которых руководит RISC- контроллер:

·  Параллельные порты ввода/вывода.

·  Параллельный интерфейсный порт (PIP, Parallel Interface Port), через который реализуется стандартный протокол обмена типа Centronics.

·  Контроллер прерываний СРМ.

·  4 таймера общего назначения.

·  2 канала прямого доступа в память IDMA.

·  В состав RISC-процессора включен дополнительный внутренний таймер, с помощью которого можно реализовать работу 16 шестнадцатиразрядных таймеров, которые обеспечивают периодическое прерывание центрального процессора для обработки определенных подпрограмм обслуживания прерываний.

В контроллерах МРС860 функциональные возможности коммуникационного процессора расширены введением нового I²C-канала ввода/вывода (Interprocessor Integrated Controller) и добавлением DSP-составляющей, к RISC-контроллеру.

2.1.1. RISC-контроллер.