Инструкция по эксплуатации АМК - Устройство и работа изделия Инструкция по эксплуатации АМК

Страница 2 из 7

4.1. Устройство адаптера

4.1.1. Конструктивно адаптер выполнен в виде встраиваемой в ППЭВМ печатной платы размерами 290х110х20 мм и предназначен для установки в слот расширения персональной IBM - совместимой ЭВМ. Чертеж общего вида адаптера приведен на рис.1, схема электрическая принципиальная - на рис.2, перечень элементов - в приложении 1.

4.2. Работа АМК

4.2.1. Адаптер мультиплексного канала функционирует под управлением внутреннего однокристального восьмиразрядного микропроцессора типа М1821ВМ85. Со стороны магистрали ППЭВМ обеспечивается доступ ко всем узлам АМК. Функция доступа реализуется путем захвата внутренней шины адаптера процессором ППЭВМ после перевода процессора адаптера в состояние ожидания при помощи регистра оперативного управления (РОУ).

4.2.2. Резидентное программное обеспечение адаптера хранится в ППЗУ с ультрафиолетовым стиранием объемом 8 Кбайт (микросхема типа К573РФ4). В качестве оперативной памяти данных используется микросхема статического ОЗУ типа КР537РУ8 объемом 2 Кбайта. В адаптере применены микросхемы серий КР1533, К555, К554, 1842. Использовние в адаптере микросхем указанных серий (КМОП и ТТЛШ) обусловлено необходимостью снижения до минимума энергопотребления адаптера и на этой основе устранения нежелательного перегрева внутри ППЭВМ.

4.2.3. Наименования и назначение используемых интерфейсных сигналов ISA ППЭВМ приведено в приложении 2.

4.2.4. Для подключения адаптера к локальной сети и задания адреса абонента на канале служит девяти-контактный разъем "ЛСВ", установленный на панели адаптера. Номерация выводова разъема приведена в приложении 3.

4.2.5. Адаптер может использоваться как в качестве контроллера канала (КК), так и в качестве оконечного устройства (ОУ). Переключение режима выполняется внутренним процессором адаптера.

4.2.6. Схема электрическая функциональная адаптера приведена на рис.3 и содержит следующие узлы:

ПРА - приемник адреса (микросхемы D1, D2);

ШФД - шинный формирователь данных (микросхема D4);

СА - селектор адреса (микросхемы D3, D6, D11);

РОУ - регистр оперативного управления (микросхемы D8, D9);

ФЧЗ - формирователь сигналов чтения / записи (микросхемы D5, D7);

ТЗО - триггер запроса на обслуживание (микросхема D10.1);

РА - регистр - демультиплексор адреса (микросхема D16);

ППЗУ - перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (микросхема D18);

ОЗУ - оперативное запоминающее устройство (микросхема D19);

ФУС - формирователь управляющих сигналов (микросхемы D10.2, D13, D14, D15, D17);

ЦП - центральный процессор (микросхема D12);

ФСС - формирователь сигналов состояния (микросхема D21);

ПСА - программируемый сетевой адаптер (микросхема D20);

СЗ - схема защиты по току (транзисторы VT3...VT5);

АПП - аналоговый приемо-передатчик (микросхемы D22...D24 и трансформатор TV1).

4.2.7. Синхронизация работы процессора ППЭВМ и модуля АМК выполняется при помощи регистра оперативного управления РОУ и триггера запроса на обслуживание ТЗО.

Если адаптер требует обслуживания со стороны ППЭВМ, он устанавливает ТЗО в активное состояние при помощи строба SINT (см. табл. 4). Выход триггера (INT) заводится на один из уровней запроса на прерывание процессора ППЭВМ (IRQ2...IRQ7). Выбор физического уровня прерывания осуществляется при помощи распайки соответствующей перемычки "1" - "2" ... "1" - "7". Кроме того, выход триггера может быть считан процессором ППЭВМ при обращении к регистру оперативного управления. Это позволяет обслуживать адаптер в синхронном и асинхронном режимах. После получения сигнала запроса на обслуживание процессор ППЭВМ устанавливает в единицу бит "0" РОУ - сигнал требования прямого доступа HLD. При этом процессор адаптера переходит в состояние ожидания, освобождает внутреннюю шину и выставляет подтверждение прямого доступа HLDA* (бит "0" РОУ). После захвата внутренней шины процессор ППЭВМ сбрасывает ТЗО, выполняет операции по обслуживанию адаптера, сбрасывает бит "0" РОУ и контролирует по состоянию сигнала HLDA* выход процессора адаптера из состояния ожидания.

Адаптер сбрасывается после включения питания. Процессор ППЭВМ может выполнить программно ассинхронный сброс аппаратных средств адаптера (RES1) и контролировать режим работы КК/ОУ адаптера (М/SL).

Ниже приведена структура и назначение разрядов регистра оперативного управления. Запись

 7 6 5 4 3 2 1 0 +-------------------------------------------------------+ | Х | Х | Х | Х | Х | RES1 | RINT | HLD | +-------------------------------------------------------+ 1 - сброс адаптера ---------------------+ | | 0 - работа | | ТЗО ----------------+ | 1 - сброс ТЗО | 0 - работа ТЗО | | 1 - требование -------------+ прямого доступа Чтение 7 6 5 4 3 2 1 0 +-------------------------------------------------------+ | Х | Х | Х | Х | Х | M/SL | INT |HLDA* | +-------------------------------------------------------+ режим работы адаптера-------------------+ | | 0 - КК , 1 - ОУ | | ТЗО -----------------+ | 0 - нет запроса на обслуживание | 1 - есть запрос на обслуживание | | -------------+ 0 - разрешение прямого доступа 1 - нет разрешения

Х - не используется

Регистр оперативного управления доступен по чтению и записи только со стороны процессора ППЭВМ, причем операция чтения РОУ не влияет на работу процессора адаптера. Регистр РОУ адресуется для процессора ППЭВМ как устройство ввода/вывода. Выбор РОУ в шестнадцатиразрядном адресном пространстве устройств ввода-вывода ППЭВМ выполняется при помощи селектора адреса (СА).

Адрес задается распайкой перемычек "8" - "14" ... "11" - "17" в соответствии с табл.1. Таблица 1

 +--------------------------------------------------------+ | Адрес РОУ | FС90H | FD90H | FE90H | FF90H | |----------------+---------+---------+---------+---------| | Распайка | 9-15 | 8-14 | 9-15 | 8-14 | | перемычек | 11-17 | 11-17 | 10-16 | 10-16 | +--------------------------------------------------------+

4.2.8. Селектор адреса (СА) состоит из двух независимых частей, одна из которых предназначена для выработки сигналов чтения/записи РОУ, другая - выбор остальных функциональных узлов адаптера (MEM).

Для формирования последнего сигнала необходимо не только наличие обращения со стороны ППЭВМ, но и подтверждения прямого доступа (LDA). Это исключает возникновение конфликта при попытках одновременного доступа к внутренней шине адаптера со стороны процессоров адаптера и ППЭВМ.

Для процессора ППЭВМ адаптер представляет собой массив памяти объемом 32 Кбайта. Все узлы адаптера, за исключением РОУ, адресуются как ячейки памяти. СА задает начальный сегментный адрес массива памяти адаптера в адресном пространстве процессора ППЭВМ. Он устанавливается распайкой перемычек "20" - "26" ... "25" - "31" в соответствии с табл.2. Полный адрес ячейки памяти адаптера получается сложением сегментного адреса со смещением на четыре двоичных разряда вправо и адреса ячейки в массиве памяти адаптера:

SSSS +

АААА

------

ADRES, где SSSS - сегментный адрес; АААА - адрес ячейки в адресном пространстве адаптера; ADRES - полный адрес.

Таблица 2

 +-----------------------------------------------------------+ |Сегментный |C000H|C800H|D000H|D800H|E000H|E800H|F000H|F800H| | адрес | | | | | | | | | |-----------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----| | Распайка |21-27|20-26|21-27|20-26|21-27|20-26|21-27|20-26| | перемычек |23-29|23-29|22-28|22-28|23-29|23-29|22-28|22-28| | |25-31|25-31|25-31|25-31|24-30|24-30|24-30|24-30| +-----------------------------------------------------------+

4.2.9. Сигналы с выхода СА адаптера поступают на формирователь сигналов чтения/записи (ФЧЗ), который вырабатывает импульсы чтения/записи регистра оперативного управления (IOR, IOW) и памяти адаптера (MRD, MWR).

4.2.10. Процессор адаптера при работе блокирует приемник адреса ПРА и шинный формирователь данных ШФД. Последние переводятся в третье (высокоомное) состояние низким уровнем сигнала HLDA*. После перевода процессора адаптера в состояние ожидания происходит разблокировка ПРА и ШФД и обеспечивается доступ процессора ППЭВМ к внутренней шине адаптера.

4.2.11. Центральный процессор адаптера ЦП выполнен на базе однокристального восьмиразрядного микропроцессора типа М1821ВМ85 с мультиплексированной шиной данных и адреса. Для демультиплексирования адреса используется регистр адреса РА.

Для подключения к АМК внешнего вспомогательного проверочного оборудования, в частности панели контроля и отладки ПКО, предусмотрен разъем ДИАГНОСТИКА.

ВНИМАНИЕ. Режим ПКО "операция панель" (ОП) для АМК не предусмотрен.

4.2.12. Для хранения кодов резидентной программы используется ППЗУ с ультрафиолетовым стиранием типа К573РФ4. Объем памяти программ - 8 Кбайт. ППЗУ занимает в 32-х килобайтном адресном пространстве адаптера массив памяти 0000Н ... 1FFFH.

4.2.13. Для хранения данных используется статическое ОЗУ с произвольным доступом. Обращение к ОЗУ осуществляется по адресам 2000Н - 3FFFH.

4.2.14. Формирователь управляющих сигналов (ФУС) предназначен для синхронизации работы всех узлов адаптера и состоит из двух основных узлов - схемы дешифрации и задержки (СЗД). Дешифратор выполнен на двух микросхемах типа 1533ИД4. СЗД формирует задержку между установкой сигналов данных и строба записи, необходимую для устранения перекоса данных. Временная диаграмма работы схемы задержки приведена в приложении 4.

4.2.15. Программируемый сетевой адаптер (ПСА) выполнен на базе микросхемы контроллера мультиплексного канала (КМК) типа 1842ВГ2 (аналог - 588ВГ6).

ПСА предназначен для преобразования параллельной 16-ти разрядной двоичной информации в последовательный фазоманипулированный бифазный униполярный код МАНЧЕСТЕР-II и обратно. Для синхронизации обмена с процессором адаптера ПСА вырабатывает сигналы состояния.

Для организации множественного доступа к магистрали ЛСВ ПСА может функционировать в одном из двух режимов - контроллера канала и оконечного устройства. Одновременно на линии не может быть более одного контроллера канала. Выбор режима определяется уровнем сигнала на выходе ОUT внутреннего процессора. При низком уровне на выходе OUT устанавливается режим контроллера канала, при высоком - оконечного устройства. Переключение режима выполняет процессор адаптера.

Каждый из абонентов ЛСВ имеет свой пятиразрядный адрес на канале. Два адреса - 00000В и 11111В - зарезервированы. Количество абонентов ЛСВ не может превышать тридцати. Адрес адаптера как абонента задается аппаратно распайкой перемычек на ответной части разъема ЛСВ (разъем Х3).

Для обмена информацией с процессором адаптера ПСА содержит два независимых подканала - приема и передачи, которые обслуживаются при помощи трех шестнадцатиразрядных регистров данных и пятиразрядного регистра слова состояния (РСС). Один из регистров данных (РД ПРМ) предназначен для хранения последнего принятого из канала слова (16 бит) и доступен только по чтению. Два других регистра данных входят в состав передатчика ПСА и предназначены только для записи информации, выдаваемой в канал:

РД ПРД - регистр данных передатчика;

РК/ОС - регистр командных/ответных слов.

Адресация регистров ПСА осуществляется в соотвествии с табл.3.

Содержимое РСС используется для управления работой приемника и передатчика КМК, а также для синхронизации обмена информацией между ЦП и ПСА.

Более расширенное описание БИС КМК 588ВГ6 приведено в приложении 5.

При работе в режиме оконечного устройства (M/SL=1) каждому абоненту ЛСВ на канале соответствует определенный адрес, задаваемый установкой перемычек на разъеме Х3 (ЛСВ). Если принята команда, адресная часть которой совпадает с адресом адаптера, ПСА вырабатывает аппаратный запрос на прерывание типа RST7.5 (RST7).

ВНИМАНИЕ. При установке микросхемы типа 588ВГ6 устанавливается перемычка "33"-"34", а при установке микросхемы 1842ВГ2 устанавливается перемычка "32"-"34". Таблица 3

 +-----------------------------------------------------------+ | Адрес| Чтение | Запись | |------+------------------------+---------------------------| |4001h | |Запись мл.байта в РК/ОС | |4002h |Чтение мл. байта РД ПРМ |Запись мл.байта в РД | |4003h | | | |4004h | | | |4005h | |Запись ст.байта в РК/ОС | |4006h |Чтение ст. байта РД ПРМ |Запись ст.байта в РД ПРД | |4007h | | | |4008h | | | |4009h | | | |400Ah | | | |400Bh | Чтение слова состояния |Выдача в линию из РД ПРД | |400Ch | | | |400Dh | | | |400Eh | | | |400Fh | Установка ТЗО |Выдача в линию из РК/ОС | +-----------------------------------------------------------+

4.2.16. Формирователь слова состояния (ФСС) позволяет процессору адаптера считать программно содержимое регистра слова состояния ПСА и контролировать текущий режим.

Ниже приведены структура и назначение разрядов слова состояния:

 7 6 5 4 3 2 1 0 +-------------------------------------------------------+ | Х | Х | М/SL | CHD | INS | CHA | TD | GD | +-------------------------------------------------------+ | | | | | | режим работы -+ | | | | готовность 0 - КК | | | | передатчика 1 - ОУ | | | | 1 - выдача | | | | инф.в канал контроль принятой ----+ | | | 0 - выдача информации (по четности) | | | завершена 0 - есть паритет | | | 1 - нет паритета ( ошибка ) | | +- готовность | | приемника признак команда/данные --------+ | 1 - прием 0 - принято слово данных | инф. из канала 1 - принята команда/ответное слово | 0 - прием | инф. завершен | +- контроль адреса 0 - совпадение адреса ОУ с адресными разрядами принятого слова (только в режиме ОУ) 1 - нет совпадения

4.2.17. Аналоговый приемо-передатчик (АПП) предназначен для сопряжения АК с физической средой ЛСВ. АПП преобразует униполярный бифазный фазоманипулированный код с выхода ПСА в биполярный, что необходимо для предотвращения накопления энергии в трансформаторе и линии связи. При приеме информации выполняется обратная процедура. Кроме того, АПП выполняет гальваническую развязку абонентов сети с помощью импульсного трансформатора типа ТИМ. Напряжение питания выходного каскада передатчика АПП - 12В. Для защиты магистрали от короткого замыкания в адаптере и для согласования входного сопротивления адаптера с характеристическим сопротивлением канала АПП подключаются к линии через резисторы номиналом 75 Ом.

АПП осуществляет прием сигналов с высокоскоростной локальной сети уровнем от + 1 В до + 40 В и производит преобразование принятых сигналов до уровня + 5 В, необходимого для работы микросхемы БИС КМК. Приемник выполнен на компараторах типа К554СА2. Минимальная чуствительность приемника составляет + 0,4 В. Сигнал помехи амплитудой менее 0,4 В не воспринимается компаратором. Для улучшения помехоустойчивости входная характеристика приемника АПП имеет гистерезис величиной около 0,25 В.

4.2.18. Схема защиты по току (СЗ) обеспечивает питание выходного каскада АПП напряжением + 12 В. Ток срабатывания защиты около 130 мА. СЗ необходима для предотвращения перегрузки источника питания ППЭВМ при включении/выключении питания модуля АМК. После устранения причины перегрузки выходное напряжение СЗ восстанавливается автоматически.

4.2.19. Передача информации в канал осуществляется в полудуплексном режиме с временным разделением посылок. Один из абонентов канала - контроллер, который выполняет функции управления пересылками и задает режим работы всех остальных абонентов оконечных устройств.