13 декабря 2011 г.

Делаем курсач по VMEbus. Часть 2. Шины и устройства

В этой статье мы познакомимся с шинами и устройствами VME. Задача нашей курсовой работы - спроектировать пассивное устройство шины VME, что является само по себе простотой. Почему - можно понять уже в этой статье.  В конце я привел priority list тем из спецификации, чтобы не вы не тратили время на получение заведомо лишних в данный момент знаний.



Шины VME

Как вы видели на картинках в предыдущей статье, на задней стенке VME-крейта находится плата, к разъемам которой подсоединяются подули VME. Это есть так называемая backplane - объединительная плата. На этой плате располагаются четыре шины:
  • data transfer bus (DTB) - шина пересылки данных;
  • priority interrupt bus - шина приоритетных прерываний;
  • DTB arbitration bus - шина арбитража;
  • utility bus -  служебная шина.
Забегая вперед, обрадую, что для проектирования пассивного устройства вам понадобится реализовывать взаимодействие только с DTB и priority arbitration bus (и чуть-чуть utility). Арбитраж нам ни в коем случае не нужен.


Устройства VME

Познакомимся с тремя типами устройств, которые присутствуют на VME:

MASTER (по терминологии А.С.Зензина, позаимствованной из ГОСТа 821-2000, - ЗАДАТЧИК; я, с вашего позволения, буду называть его мастером) - модуль, который инициализирует DTB cycle (цикл шины пересылки данных) - то есть последовательность смены уровней ТТЛ-логики на DTB, которая реализует пересылку адреса и данных между устройствами на шине. О типах циклов мы поговорим ниже.

SLAVE (ИСПОЛНИТЕЛЬ;  я буду называть его слэйвом) - модуль, который осуществляет передачу данных между собой и мастером. Для этого он мониторит шину адреса, и как только услышит, что мастер выставил его адрес, быстро хватает себе данные с шины (или отдает их).

ARBITER (АРБИТР; ну, он и в Африке арбитр) - устройство, которое разруливает работу с шиной нескольких мастеров одновременно.

INTERRUPTER (ПРЕРЫВАТЕЛЬ) - устройтво, запрашиваюющее прерывание.

INTERRUPT HANDLER (ОБРАБОТЧИК ПРЕРЫВАНИЙ) - устройство, которое, получив запрос прерывания, подтверждает его и запускает подпрограмму обработки прерывания.

Кстати, на шине VME есть еще полно устройств: BUS TIMER, IACK DAISY-CHAIN DRIVER, REQUESTERS, SYSTEM CLOCK DRIVER и SERIAL CLOCK DRIVER.
Схема функциональных блоков и шин

Как эти все устройства сидят на шинах?

Из этого всего зоопарка нам надо реализовать всего лишь:

Видно, что наше устройство подключено к полторе шины. Усердно работаем с шиной DTB и Priority Bus!

Обзор нужных глав в спецификации 

На разработку устройства инженер тратит недели и месяцы, а студенту нужно успеть за одну ночь. Так что нам нужно сосредоточиться на самом главном и очень быстро сделать из этого конфетку. 

Поэтому со знанием дела подойдем к гипотетическому прочтению спецификации. Я напоминаю, что ее можно достать на английском и русском языках. 

Часть 1. Введение в спецификацию VMEbus. ПОЛЕЗНО 
Часть 2. Data Tranfer Bus. САМОЕ НАДО
Часть 3. DTB arbutration. НЕ НАДО
Часть 4. Шина приоритетных прерываний. ОЧЕНЬ НАДО
Часть 5. Шина системных утилит. НЕ ОЧЕНЬ НАДО
Часть 6. Электрическая спецификация. КАК БЫ МОЖЕТ И НАДО
Часть 7. Механическая спецификация. ВООБЩЕ НЕ НАДО

Вот и все. Надо нам всего-то ничего. Поэтому со следующей статьи начнем овнить по-полной!

P.S. 

Продолжайте оставлять в комментариях свои вопросы, замечания, предложения! Для авторизации подойдут аккаунты  Google, Livejournal, WordPress, AIM или OpenID. У вас точно есть OpenID, если вы пользуетесь Rambler, mail.ru или Yandex.

Список статей

Часть 1. Введение. Евромеханика
Часть 2. Шины и устройства
Часть 3. Шина DTB
Часть 4. Slave-устройство на шине DTB. Циклы записи и чтения
Часть 5. Чтение адреса slave-устройством. Типы адресации. Регистр-защелка и компаратор
Часть 6. Программное управление slave-устройством. Дешифратор, D-триггер и свичи
Часть 7. Прерывания, прерыватели, шина приоритетных прерываний,вектор прерывания
Часть 8. Шинные формирователи
Часть 9. Рисуем схему по ЕСКД. Schemagee. Автоматическое создание списка элементов
Часть 10.Добавляем собственную микросхему в Schemagee
Часть 11. Импорт микросхемы из P-CAD в SchemaGee с последующим допиливанием