Стандартные интерфейсы. Основа совместимости. Принципы проектирования интерфейсов.
Работа современных АКИС основана на использовании системы стандартов и рекомендаций, включая требования к интерфейсу.
Интерфейс – это совокупность аппаратных, программных и конструкторских средств, для обеспечения взаимодействия элементов.
Виды совместимости:
I. Информационная совместимость – это согласованность взаимодействия функциональных элементов, в соответствии с совокупностью логических условий, которые определяют структуру и состав линий и передаваемых сигналов, набор процедур и протоколов, способы кодирования и т.д.
Виды сигналов:
1. информационные – содержат информацию для объекта (модуля системы) или информацию из объекта (результаты измерений);
2. управляющие – обеспечивают подготовку проведения измерений, извещают об их завершении, информируют о готовности и т.д.
3. программные – управляют функциональным состоянием модуля или прибора.
4. адресные – обеспечивают взаимосвязь конкретных модулей на каждом этапе работы.
5. специальные – сигналы, позволяющие реализовать индивидуальные особенности конкретного интерфейса.
II. Электрическая совместимость – подразумевает согласованность статических и динамических параметров сигналов: уровней нулей и единиц, допустимых задержек сигналов, допустимых расстояний передачи и т.д.
III. Конструктивная совместимость – это согласованность конструктивных элементов (разъемов, размеров плат, модулей, требований к экранировке)
При разработке интерфейсов используют принципы:
1. группового проектирования – когда создается сразу ряд функционально подобных модулей, отличающихся быстродействием, разрядностью, габаритами.
2. модульного проектирования – подразумевается, что сложная система компонуется из функционально самостоятельных модулей.
3. принцип унификации – предполагает, что номенклатура модулей ограничена, но достаточна.
4. принцип взаимозаменяемости – предполагает, что модули позволяют выполнять свои функции в любом комплекте.
Шина данных.
Шина данных обеспечивает двунаправленный обмен, позволяющий передавать адреса приборов, команды управления интерфейсом, программные данные, результаты измерения.
ШДсодержит 8 линий, обозначаемых ЛДO...ЛД7 (линии данных). По этим линиям осуществляется обмен информацией бит-параллельным, байт-последовательным способом (словами). Тип информации, передаваемой по ШД, определяется состоянием линии УП (ШУ). Период времени, в течение которого информация ШД действительна, зависит от сигнала линии СД (ШС).
При обмене данными говорящим всегда может быть только 1 модуль, слушающим несколько. Последнее, как правило, необходимо когда контроллер передает общие команды.
Шина синхронизации.
Содержит три линии управления передачей информации по ШД:
СД (сопровождение данных) – управляется говорящим устройством. Перевод в низкое состояние СД "говорящим" прибором свидетельствует о достоверности байта на ШД. Обязательным условием перевода СД в низкое состояние является высокое состояние линии ГП.
ГП (готов к приему) - Линия обмена сигналами между приемником и передатчиком. Линия ГП управляется приемниками (адресованными на прием) или всеми устройствами, когда линия УП (ШУ) имеет низкое состояние.
Высокий уровень свидетельствует о готовности всех приемников, адресованных на прием, принять байт данных. Если хотя бы один приемник не готов к приему, он своим низким уровнем передатчика зашунтирует высокие уровни всех тех кто готов. Для этого в передатчиках рекомендуется использовать схему с закрытым коллектором.
Устройства не участвующие в обмене информацией должны находиться в режиме холостого хода.
ДП (данные приняты) - высокое состояние ДП указывает на конец приема информации "приемниками". Линия ДП управляет всеми устройствами, когда УП (ШУ) в низком состоянии или теми устройствами, которые адресованы на прием, если состояние УП высокое (аналогично линии ГП).
Шина управления.
ШУ - шина управления - содержит пять линий, по которым передаются сигналы управления между контроллером и другими устройствами:
1. УП (управление). Линией управляет контроллер. Низкий уровень УП переводит все приборы в режим ожидания (все приборы, кроме контроллера - "слушающие"). Во время низкого уровня контроллер может передавать различные сообщения устройствам. Осуществляется организация измерительных приборов для какого-либо измерения. Контроллер системы последовательно передает адреса приемников и устанавливает их в требуемый режим работы. Далее для названных приемников назначается "говорящий" прибор. При этом называется его адрес на передачу, и это устройство с переходом УП в высокое состояние становится "говорящим". Устройство остается "говорящим" до команд "не передавать" или "очистить интерфейс".
2. ОИ (очистка интерфейса). Этой линией также управляет контроллер. По низкому уровню он производит очистку интерфейсов и перевод их в исходное состояние.
3. КП (конец передачи). Линия используется и контроллером и другими устройствами. Линия работает в двух режимах: а) в режиме "передача" от "говорящего" к "слушающим"; б) в режиме "идентификации" при параллельном опросе устройств.
При параллельном опросе каждой линии ШД соответствует определенное состояние опрашиваемых устройств. Здесь не нужно адресовать устройства на передачу.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.