Cтраница 4
Физически общая - шина представляет собою унифицированную магистраль из 56 функционально объединенных линий, по которым передается вся необходимая для функционирования комплекса информация, и ряда вспомогательных линий ( подробнее об этом см. в гл. Структура комплекса с одношинным интерфейсом обеспечивает единый метод связи для всех устройств системы. Интерфейс с одно-шишюй структурой имеет общую схему адресации регистров периферийных устройств и ячеек ОЗУ, что позволяет использовать для-ввода-вывода любую адресную команду процессора. [46]
В состав интерфейсов периферийных устройств ( ПУ) входят регистры-источники и / или приемники информации. В соответствии с архитектурой УВК СМ-3 и СМ-4 каждому регистру устройства присваивается адрес, отличающий его от других регистров периферийных устройств, подключенных к Общей шине. Этот адрес аналогичен адресу ячейки памяти. Так как структура системы с общей магистралью ввода-вывода позволяет процессору рассматривать регистры ПУ как активные ячейки оперативной памяти и обращаться к ним с помощью адресных команд, то специальные команды ввода-вывода не требуются. [47]
Команды передачи и обработки данны либо совмещают две функции, либо, выполняют одну из них. Совмещение характерно для адресных команд обработки данных, к которым относят арифметические и логические команды сдвигов и вычисления элементарных функций. В случае применения единого унифицированного канала связи процессора с памятью и периферийными устройствами ( например, в управляющих ЭВМ типа СМ-3) команды ввода - вывода не выделяются как таковые, а обмен с внешними устройствами осуществляется по адресным командам передачи и обработки данных. [48]
Для команд арифметически-логической группы перед исполнением заданной командой операции делается вторичная дешифрация кода операции, затем операнды подключаются к АЛУ и выдаются необходимые для АЛУ сигналы. Результат с выхода АЛУ передается на место операнда-приемника. В некоторых случаях вторичная дешифрация выполняется в самом АЛУ. Тогда в него вместе с операндами передается и часть кода операции команды. В случае адресных команд исполнению предшествует вычисление адресов операндов и выборка операндов. Если же команда безадресная, то она начинает исполняться непосредственно после первичной дешифрации. [49]
Основной особенностью УВК СМ-3 и СМ-4 является однотипная организация связей процессора с оперативной памятью и внешними устройствами. Все эти устройства, как и сам процессор, подключены к общему последовательно-параллельному каналу обмена, называемому иногда общей шиной. Каждое устройство периодически выставляет запрос на использование этого общего канала. Обработку запросов и распределение канала между устройствами осуществляет управляемый от процессора специальный блок диспетчера. При выбранной структуре связей операции ввода-вывода в процессоре выполняются как обычные адресные команды, что значительно упрощает программирование внешних устройств. Универсальность подключения устройств к каналу обмена позволяет достаточно просто организовать внепроцессорные обмены информацией устройств как между собой, так и с оперативной памятью. [50]
Магистраль проходит через лицевые панели крейт-контроллеров. Значения логических переменных передаются по линиям магистрали с помощью уровней напряжений: низкий ( 0 - 0 8 В) - логическаяединица высокий ( 2 - 5 5 В) - логический нуль. Выдача напряжений в магистраль обеспечивается переключательными транзисторными элементами. Следует помнить, что переключения не могут производиться мгновенно. Шины магистрали BRANCH HIGHWAY построены аналогично DATEWAY с некоторыми добавлениями, вызванными существованием номера не только модуля, но и крейта. Команды, данные, страты имеют определенные временные характеристики и допуски на пределы изменения значений. Максимально короткий цикл КАМАК в магистрали DATEWAY составляет 750 не, если команда безадресная, и 1 мкс для адресных команд. Передача полного слова ( 24 бит) по магистрали ветви занимает 3 - 6 мкс. [51]
В этом случае одно из чисел, участвующих в выполнении операции, должно заранее помещаться в специально отведенный для этого регистр арифметического устройства. Такая передача числа из ячейки памяти в этот регистр может быть осуществлена с помощью одноадресной команды. Следующая команда должна определять необходимую операцию над этим числом и числом, адрес которого указан в этой команде. Результат операции должен получиться в том же регистре. Очередная команда может использовать этот результат или передать его в какую-то ячейку памяти. Как видно, в некоторых случаях для равноценной замены одной трехадресной команды необходимы три одноадресных. Однако при многократном последовательном использовании результата предыдущего действия несколько-трех - адресных команд могут оказаться эквивалентными такому же количеству одноадресных. [52]