TSAiU_Lektsia_13

Максимальная скорость передачи информации – 24 Мбит/с.

b)Безадресные операции Z, C, I вызывают действия во всех функциональных модулях, подключенных к магистрали. Операции Z и C обязательно сопровождаются сигналом B=1. Сигнал Z должен иметь абсолютный приоритет перед другими сигналами и сопровождаться сигналом I=1. Выполнение действий, определенных операциями Z и C, должно начинаться в момент появления строб-сигнала S2. Сигнал I=1 может устанавливаться на линию и сбрасываться в любые моменты времени. Помимо контроллера сигнал I может вводиться от внешнего источника или генерироваться функциональными модулями. В последнем случае сигнал I=1 сохраняется на магистрали до момента сброса его внутри модуля. Длительность безадресной операции составляет 0,75 мкс.

13.3 Виды и назначение адресных операций на магистрали крейта

Во время выполнения адресных операций в модуле могут выполняться следующие действия:

Чтение данных или запись;

Установка в 1 или сброс в 0;

Запуск модуля или его останов;

Проверка состояния модуля.

Код операции задается состоянием сигналов на пяти линиях F16, F8, F4, F2, F1 – 32 операции:

18 стандартных (содержание определено стандартом КАМАК);

8 нестандартных (могут использоваться разработчиком по своему усмотрению);

6 резервных (зарезервированы для дальнейшего развития системы КАМАК).

Адресные операции интерфейса КАМАК

3

Адресные операции F(0)-F(3), F(9), F(11), F(16)-F(19), F(21), F(23) позволяют разделить регистр модулей на 2 группы. В каждом модуле могут присутствовать 2 группы регистров (выбираемые кодом операции) по 16 регистров в каждой (выбираемых субадресом)

Все операции по назначению делятся на четыре группы, которые характеризуются определенными значениями сигналов линий F8 и F16:

F(0)-F(7) – операции чтения, данные передаются из функционального модуля в КК по шине R. F(8)-F(18) – первая группа операций управления.

F(24)-F(31) – вторая группа операций управления.

F(16)-F(23) – операции записи, данные передаются из КК в функциональный модуль по шине W.

В каждой группе содержатся 8 операций, которые варьируют основной содержание операций в данной группе.

1.Операции чтения.

F(0), F(1) – передают содержимое регистров группы 1,2 из функционального модуля (ФМ) в КК. Данные КК всегда принимает в момент строб-сигнала S1.

F(2) – За один командный цикл выполняются два действия: чтение данных из ФМ в КК в момент строб-сигнала S1, сброс данных в регистре модуля в момент строб-сигнала S2.

F(3) – передает из ФМ в КК обратный код регистров группы 1.

F(0), F(1), F(3) – при выполнении данные в регистрах модулей не изменяются.

2.Операции управления 1, 2 группы: F(8)-F(15), F(24)-F(31). При выполнении операций данные не должны передаваться.

F(8) – используется для контроля L-запроса от модуля. Операция LAM-требования (Look At Me). При выполнении команды F(8) передается ответ по линии Q. Q=1 – есть запрос от модуля, и он разрешен в модуле; Q=0 – запрос отсутствует или запрещен в модуле (замаскирован).

F(9), F(11) – сброс регистров 1 или 2 группы.

F(10) – сброс источника L-запроса в модуле. Источник запроса – LAM-источник, сигнал

–LAM-статусный сигнал.

F(24) – запрещение каких-либо действий в модуле или маскирования сигнала.

F(26) – операция разрешения: разрешает те действия, которые запрещены F(24).

F(25) – операция используется для исполнения или прекращения любых действий в модуле, если не целесообразно использовать операции F(24) или F(26).

F(27) – операция служит для проверки состояния любых функциональных узлов модуля, при этом ответ поступает на линию Q: Q=1 – присутствует LAM-статусный сигнал, Q=0

–отсутствует.

Операции F(8)-F(15), F(24)-F(31) могут стробироваться строб-сигналами S1 или S2, так как не меняют данных на магистрали.

4

3.Операции записи F(16)-F(23).

Данные из КК передаются в ФМ по шине W, линии W1-W24.

F(16), F(17) – используются для записи данных с шины W в регистр 1 или 2 группы. ФМ при выполнении этих операций принимает данные в момент строб-сигнала S1.

F(18), F(19) – селективная установка разрядов регистров 1 или 2 группы.

F(21), F(23) – селективный сброс разрядов регистров 1 или 2 группы.

Эти операции действуют только на те разряды регистров, которым соответствует 1 в передаваемом слове данных. Выбранные разряды либо устанавливаются в 1 (F(18), F(19)), либо сбрасываются в 0 (F(21), F(23)).

При выполнении любой адресной генерации ФМ может генерировать статусные сигналы. Сигнал X – команда принята, сигнал Q – ответ модуля – статусный сигнал. КК принимает сигналы X, Q и данные с шины R в момент строб-сигнала S1.

13.4Функциональные модули интерфейса КАМАК

Кнастоящему времени разработано около 2000 наименований модулей, из них в Советском Союзе и России примерно 500, в МЭИ около 30.

В каждом ФМ можно выделить следующие элементы:

1.Интерфейсная часть модуля, служит для дистанционного управления модулем.

2.Функциональная часть модуля, определяет назначение модуля и его технические характеристики.

3.Органы ручного управления для связи с объектом.

Магистраль крейта КАМАК

Синхр

Внешние соединения

Рис.13.3 Основные компоненты функционального модуля КАМАК

5

Интерфейсная часть модуля включает в себя следующие элементы:

Дешифратор внутренних команд дешифрирует адресные сигналы N, A8, A4, A2, A1 и формирует однопроводные сообщения вида:

A(0) A8 A4 A2 A1 1,

. . .

A(15) A8 A4 A2 A1 1,

Дешифратор адресных операций F16, F8, F4, F2, F1 формирует однопроводные сообщения

вида:

F(0) F16 F8 F 4 F2 F1 1,

. . .

F(31) F16 F8 F4 F 2 F1 1,

Сигналы с выходов дешифраторов объединяются в помощью логической схемы ―И‖ и на выходе получают 512 различных операций. Некоторые операции должны стробироваться сигналами S1 или S2.

Рис. 13.4 Дешифратор внутренних команд функционального моду

Схемы формирования статусных сигналов

Сигнал Х – команда принята, модуль вырабатывает на любую адресную операцию. Если модуль может выполнить команду, то Х=1.

NA(m)F (k)

Рис. 13.5. Схема формирования статусного сигнала "X" от функционального модуля КАМАК

6

Статусные сигналы Q и L используются при реализации различных способов обмена данными по магистрали крейта с контроллером: по готовности или с прерыванием текущей программы процессора.

Если инициатором обмена является КК, то он проверяет Q и выполняет обмен если Q=1.

Если инициатор ФМ, то он устанавливает L-запрос на обслуживание, L=1. В ФМ может быть до 16 LAM-источников (столько же LAM- запросов), в КК присылается только один.

1.Схема формирования статусных сигналов Q, L в модуле с одним источником запросов

Источник запросов на обслуживание (LAM-источник) подсоединен к триггеру состояния Т1.

При появлении запроса от LAM-источника, T1 устанавливается в 1, на выходе триггера появляется LAM-статусный сигнал. Сброс в 0 триггера состояния производится командой Z в момент стробсигнала S2 или командой NA(0) F(10) S1 (если в модуле не предусмотрен аппаратный сброс). Проверка сигнала на выходе триггера состояния (LAM - статуса) осуществляется командой NA(0)F(27), при этом информация передается на линию Q магистрали крейта.

Триггер маски Т2 разрешает или запрещает прохождение LAM-статусного сигнала на шину L. Сигнал на выходе Т2 называется LAM-маска. Установка в единицу/сброс в ноль триггера маски в процессе работы системы выполняется командами: NA(0)F(26)S1- разрешить / NA(0)F(24)S1 – запретить.

Рис. 13.6 Схема формирования сигналов L, Q в модуле КАМАК с одним источником запросов на обслуживание

LAM-статусный сигнал, прошедший через элемент ―И3‖ называется LAM-требование. LAM-требование передается на линию L через схему И4, если нет обращения к модулю. Если нет обращения КК к ФМ, сигнал LAM - требования через схему И4 выходит на магистраль как сигнал L - запрос модуля.

В такой схеме (с одним источником запроса) L-запрос и LAM-требование совпадают. Проверка LAM-требования и L-запроса осуществляется чтением сигнала c линии Q по команде

NA(0)F(8).

При начальном запуске системы сигнал общего управления ZS2 сбрасывает LAM – статусные сигналы и запрещает формирование LAM- требований в модулях.

Следовательно, в начальный момент времени LAM - требования и L -запросы будут отсутствовать.

7

2. Схемы формирования адресных сигналов N, A8, A4, A2, A1 определяют адрес компоненты ФМ на магистрали, с которым будем связан КК при выполнении адресной операции.

3.Схемы формирования управляющих сигналов, определяют тип операции на магистрали: адресную операцию определяют состояние линий F16, F8, F4, F2, F1,

безадресную операцию определяют состояние линий Z, C, I.

4.Регистры данных служат для буферного хранения данных поступающих либо с шины данных R магистрали крейта, либо из интерфейсной части КК для передачи в ФМ по шине данных W.

5.Схемы хранения и обработки статусных сигналов фиксируют:

–запросы на обслуживание – L- запросы, поступающие от модулей крейта в произвольные моменты времени,

–сигналы: Q - ответ и X - команда принята от модуля, выполнившего последним адресную команду, в момент строб-сигнала S1.

Сигналы L - запросов на обслуживание разделяются КК по приоритетам.

Статусные сигналы используются КК для контроля состояния модулей и принятия решения по управлению ими.

Автоматизированная система на основе внешней ЭВМ и методика управления модулями крейта

Архитектура автоматизированной системы на основе внешней ЭВМ (Рис. 13.8.) может включать от 1 до 4 крейтов КАМАК.

Рис. 13.8. Архитектура АС на основе внешней ЭВМ

Общая длина магистрали, соединяющей ЭВМ и крейты КАМАК может достигать 10 метров. КК транслирует сигналы магистрали ЭВМ в сигналы магистрали крейта. Архитектура системы не определена стандартом, для каждого типа ЭВМ требуется специально разработанный КК. Недостаток системы – ограниченная длина линий связи. Для адресации какого-либо модуля в крейте необходимо указать номер крейта, субадрес и номер станции.

9