Магистральный параллельный интерфейс

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Магистральный параллельный интерфейс (МПИ) — стандарт, определяющий набор линий и процедуры обмена процессора и периферийных модулей внутри ЭВМ с применением совмещенной (мультиплексной) шины адреса и данных. Стандарт предусматривает скорость обмена до 5,6 Мбайт/с при разрядности передаваемых данных 8 или 16 бит и разрядности адреса от 16 до 24 бит и был ориентирован на использование в системах малой и средней производительности. Требования стандарта изложены в ОСТ 11.305.903-80 и ГОСТ 26765.51-86.

Стандарт не определяет физической реализации интерфейса.

Принцип работы[править | править вики-текст]

Связь между двумя устройствами, подключенными к интерфейсу, осуществляется по принципу «управляющий»—"управляемый" (активный—пассивный). В каждый момент времени только одно устройство является активным. Активное (управляющее) устройство управляет циклами обращения, при необходимости обслуживает прерывания и осуществляет арбитраж.

Связь между устройствами является замкнутой и асинхронной. В ответ на обращение, пассивное устройство выставляет специальный сигнал, означающий что пассивное устройство присутствует и готово осуществлять дальнейший обмен. Если в течение 10 мкс ответ не получен, происходит прерывание специального вида. Таким образом, процесс обмена между устройствами не зависит от времени ответа (в пределах 10 мкс) или длины канала. Отсутствие или неисправность пассивного устройства может быть легко определена при отсутствии ответа.

Реализации[править | править вики-текст]

Электроника 60[править | править вики-текст]

Системный канал МикроЭВМ (магистральный интерфейс) «Электроника 60» по ОСТ 11.305.903-80 является упрощённым вариантом интерфейса типа «Общая шина» (ГОСТ 26765.51-86), к которому подключаются устройства микроЭВМ — центральные процессоры, запоминающие устройства, периферийные устройства. Физически представляет собой унифицированную магистраль по 33÷42 линиям которой осуществляется передача информации комплекса. Использование единого унифицированного интерфейса, имеющий общий для всех устройств комплекса алгоритм связи, позволяет унифицировать всю аппаратуру сопряжения.

По электрическим и функциональным характеристикам реализация МПИ в «Электроника-60» аналогична шине Q-Bus/LSI-Bus фирмы DEC. Механически незначительно отличается от Q-Bus: у Q-Bus расстояние между контактами 3.175 мм (что составляет 1/8 дюйма), а у МПИ — 3 мм. Также не совпадает нумерация контактов. Подобно Q-Bus, допускалось расширение адреса до 18 и 22 разрядов, что позволяло адресовать до 4 Мб памяти в максимальной конфигурации. Применялся разъем РППМ16х72. Из-за значительного содержания золота на контактах (около 4 грамм) практически все[источник не указан 507 дней] выпущенные изделия были утилизированы.

ДВК[править | править вики-текст]

Объединительная панель («корзина») ДВК

Компьютеры ДВК строились на базе микропроцессоров серии К1801 которые в качестве системной шины использовали набор сигналов, очень близкий к МПИ, что значительно упрощало конструкцию. Для связи модулей в ДВК применялся интерфейс МПИ, механически и электрически совместимый с реализацией в Электроника 60, но с увеличенным по высоте между платами расстоянием

СМ-1425[править | править вики-текст]

Шина СМ-1425

В СМ-1425 применяется шина функционально и электрически совпадающая с Q-Bus, но механически выполнена на разъемах СНП59-96Р. Процессор и модули ввода-вывода выполнены в виде блоков (БЭ — блоки элементов), которые имеют размер Eurocard 220×233,4 мм.

БК[править | править вики-текст]

Коннектор МПИ на БК-0010

Компьютер БК-0010/БК-0011М имел системный интерфейс, подобный МПИ, но содержащий неполный набор сигналов и выведенный на разъем СНП58-64/94x9В-23-2-В (вилка). Шина не буферизирована и имеет малую нагрузочную способность. Помимо сигналов МПИ на тот же разъём выведены некоторые специфичные для БК сигналы[1].

УКНЦ[править | править вики-текст]

Плата УКНЦ. Слева внизу — разъёмы МПИ ПП, справа вверху — разъём МПИ ЦП.

В компьютере УКНЦ для подсоединения модулей расширения к Центральному и Периферийному процессорам (ЦП и ПП соответственно) также использовался интерфейс, логически и электрически подобный МПИ, но механически несовместимый с ДВК и БК. Для подключения модулей к ПП применялся разъем СНП15-48/80х10Р-19-2. Для подключения устройств к шине ЦП применялся краевой печатный 60-выводный соединитель, на который устанавливался переходник-удлинитель из двух разъемов ОНП-НГ-57-60/100,5х11,2-Р50.

Электроника С5[править | править вики-текст]

Компьютеры Электроника С5, начиная с Электроника С5-21, используют МПИ в качестве шины для связи с внешними устройствами. Модель Электроника С5-21 имеет два раздельных канала МПИ : один для связи с локальными устройствами, второй — для организации межмашинной связи и подключения разделяемых внешних устройств при организации многомашинных комплексов. Разъем — ГРПМШ-1-61.

Микросхемы[править | править вики-текст]

Электронная промышленность СССР выпускала несколько разновидностей микросхем с интерфейсом МПИ:

  • Различные контроллеры на основе БМК КР1801ВП1, К1806ХМ1 и К1515ХМ1. Например, КР1801ВП1-035 — контроллер последовательного интерфейса.
  • КР1801РЕ2 — масочное ПЗУ 4К×16 бит
  • К1801РР1 — программируемое ПЗУ с электрическим стиранием
  • К1809РЕ1 — масочное ПЗУ 4К×16 бит
  • К588РЕ1 — масочное ПЗУ 4К×16 бит
  • К573РФ3 — программируемое ПЗУ с УФ стиранием
  • КР537РУ11 — ОЗУ емкостью 256×16 бит
  • К1809РУ1 — ОЗУ емкостью 1К×16 бит

Назначение контактов[править | править вики-текст]

Физическая реализация (тип разъема и нагрузочные характеристики) может отличаться в различных устройствах. Функционально сигналы делятся на сигналы передачи адреса/данных, сигналы арбитража приоритета и сигналы управления состоянием системы. Минимальный набор включает в себя только 16 сигналов передачи адреса/данных несколько сигналов управления.

Международное Старое Новое Назначение
Сигналы передачи адреса и данных
DAL15..DAL00 АД15..АД00 АД15..АД00 Адрес-данные
SYNC СИА ОБМ Синхронизация активного устройства
RPLY СИП ОТВ Синхронизация (ответ) пассивного устройства
DIN ВВОД ДЧТ Ввод (чтение) данных
DOUT ВЫВОД ДЗП Вывод (запись) данных
WTBT БАЙТ ПЗП Выбор (признак записи) байта
BS7 ВН ВВ ВУ Выбор внешнего устройства (внутренний ввод)
REG РГН РГН Регенерация памяти
Сигналы арбитража приоритета
IRQ ТПР ЗПР Требование (запрос) прерывания
IAKN ППР ПРР Предоставление (разрешение) прерываний
EVNT ПРТ ПВС Прерывание по таймеру (по внешнему событию)
DMR ТПД ЗМ Требование прямого доступа (запрос магитрали)
DMGO ППД РЗМ Предоставление прямого доступа (разрешение захвата магистрали)
SACK ПВ ПЗ Подтверждение выборки (запроса) системного канала (магистрали)
Сигналы управления состоянием системы
INIT СБРОС УСТ Начальная установка
HALT ОСТ ОСТ Останов
POK ПИТН АСП Сетевое питание нормальное (Авария сетевого питания)
DCOK ПОСТН АИП Постоянное напряжение нормальное (Авария источника питания)

Полное название сигнала на шине включает в себя литеру B (Bus) для международного обозначения или литеру К (Канал) для русского. Последняя литера означала активный уровень, большинство сигналов передаются в инверсной TTL логике, поэтому в конце добавляется литера L (Low) для международного обозначения или литера Н (Низкий) для русского. Для сигналов в обычной ТТЛ логике обозначения соответственно H (High) и В (Высокий). Например, полное обозначение сигнала на шине: B HALT L или К ОСТ Н

Примечания[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • ОСТ 11.305.903-80. Микропроцессорные средства вычислительной техники. Технические средства. Интерфейс межмодульный. Техническое описание.
  • ОСТ-25 795-78. Система малых ЭВМ. Интерфейс ОБЩАЯ ШИНА.
  • ГОСТ 26765.51-86. Интерфейс магистральный параллельный МПИ системы электронных модулей. Общие требования к совокупности правил обмена информацией. [1]
  • DEC STD 160: LSI-11 Bus Specification
  • PDP-11 Bus Handbook UNIBUS и LSI-11 Bus