ГОСТ 26.201.1-94
(МЭК 552-77)

СИСТЕМА КАМАК

ОРГАНИЗАЦИЯ МНОГОКРЕЙТОВЫХ СИСТЕМ

ТРЕБОВАНИЯ К МАГИСТРАЛИ ВЕТВИ И
КРЕЙТ-КОНТРОЛЛЕРУ КАМАК ТИПА А1

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск

ПРЕДИСЛОВИЕ

1 РАЗРАБОТАН МТК 233 «Измерительная аппаратура для основных электрических величин»

ВНЕСЕН Госстандартом Российской Федерации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 6-94 от 21 октября 1994 г.)

За принятие проголосовали:

3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 14.09.95 № 474 государственный стандарт ГОСТ 26.201.1-94 введен в действие непосредственного в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1996 г.

Настоящий стандарт содержит полный аутентичный текст международного стандарта МЭК 552-77 «Система КАМАК. Организация многокрейтовых систем. Требования к магистрали ветви и крейт-контроллеру КАМАК типа А1»

4 ВЗАМЕН ГОСТ 26.201.1-84

ГОСТ 26.201.1-94
(МЭК 552-77)

Система камак

ОРГАНИЗАЦИЯ МНОГОКРЕЙТОВЫХ СИСТЕМ

Требования к магистрали ветви и крейт-контроллеру КАМАК типа А1

САМАС. Organization of multi-crate systems.
Specification of the Branch-highway and CAMAC crate controller type A1

1 ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

1.1 Общие положения

Консультативный комитет по электронике и дальней связи (АСЕТ) рекомендовал, чтобы Технический комитет № 45 был ответственен за введение стандартов МЭК - Международной электротехнической комиссии, - определяющих стандартный интерфейс КАМАК.

Характеристики КАМАК, определенные в документе EUR ATOM EUR 4100е (1972 г.), являются предметом ГОСТ 27080 Модульная система приборов для обработки данных. Система КАМАК.

Настоящий стандарт устанавливает дополнительные характеристики КАМАК согласно документу EUR ATOM EUR 4600е (1972 г.).

1.2 Назначение

ГОСТ 27080 устанавливает основные характеристики модульной системы контрольно-измерительной аппаратуры КАМАК, обеспечивающей стыковку преобразователей и приборов с цифровыми контроллерами и электронно-вычислительными машинами (далее - ЭВМ). Основой системы взаимной связи между модулями и контроллером в пределах одного каркаса (крейта) является стандартная магистраль крейта КАМАК. Многократные системы могут быть построены как одна или несколько структур, называемые ветвями, в которых магистраль ветви (MB) обеспечивает средства взаимной связи между драйвером MB (далее - драйвером) и крейт-контроллерами (не более семи).

Настоящим стандартом установлены сигналы, временные соотношения и логическая организация взаимодействия крейт-контроллеров и драйверов, подключаемых в MB через 132-контактный разъем.

В приложении А определены характеристики крейт-контроллера, которые обеспечивают аппаратную и программную совместимость. Приложение может рассматриваться либо как формальное определение стандартного крейт-контроллера КАМАК типа A1 (CCA1), либо как общие рекомендации, обуславливающие единообразие крейт-контроллеров.

1.3 Область применения

Стандарт распространяется главным образом на ядерное приборостроение, но может быть также использован в других областях, в которых требуются модульные электронные блоки для приема и преобразования сигналов ввода/вывода с целью цифровой обработки данных, обычно ассоциируемой с аппаратурой вида контроллера, ЭВМ, либо иного автоматического устройства обработки данных.

Для аппаратуры контроля и системы управления реактора могут также использоваться другие многокрейтовые системы.

а) Стандарт распространяется на системы, образованные крейтами КАМАК или крейтами, совместимыми с КАМАК, содержащими модули и контроллер, который соединен с MB, обеспечивающий бит-параллельную передачу данных.

Последующие стандарты МЭК могут распространяться, например, на магистраль с последовательной передачей битов или байтов.

б) Стандарт применим к последовательным передачам бит-параллельных слов, разрядностью слова не более 24 битов, между драйвером и крейтами (числом до семи).

в) Технические характеристики и внутренние структуры крейт-контроллеров и драйверов и физическая природа самой магистрали ветви не являются предметом регламентации данным стандартом, за исключением случаев, когда они влияют на совместимость частей системы с крейт-контроллером типа А1.

Необязательно, чтобы оборудование, соединенное с MB, полностью соответствовало настоящим техническим требованиям или чтобы оно было сконструировано в виде вставных блоков КАМАК. Однако необходимо, чтобы все подключаемые к MB устройства не изменяли характеристик MB и крейт-контроллеров, установленных данным стандартом.

1.4 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 26.201.2-94 Система КАМАК. Последовательная магистраль интерфейсной системы

ГОСТ 27080-93 КАМАК. Модульная система технических средств для обработки данных

2 ФОРМА ВЫРАЖЕНИЯ ТРЕБОВАНИЙ

Настоящий стандарт рекомендуется использовать совместно с ГОСТ 27080 как дополняющий последний. Никакая часть данного стандарта не заменяет или модифицирует ГОСТ 27080.

Положения, которые определяют обязательные правила, взяты в рамки и обычно сопровождаются глаголом «должен» (must).

Глагол «рекомендуется» (should) применяют для указания предпочтительного использования, которому нужно следовать, если нет достаточных причин поступать иначе.

Слово «может» (may) означает допустимость тех или иных положений и оставляет свободу выбора.

Слово «свободный» указывает на отсутствие в определенных границах ограничения в использовании частной характеристики.

3 ВЕТВЬ

Многокрейтовая система КАМАК состоит из одной или нескольких ветвей, каждая из которых имеет свою магистраль ветви, являющуюся средством связи между драйвером и крейт-контроллерами. Во время каждой операции на ветви драйвер может сообщаться максимум с семью крейт-контроллерами.

Все драйверы, а также крейт-контроллеры имеют стандартное сопряжение-порт*, с помощью которого они соединяются с магистралью ветви. Каждый порт состоит из 132-контактного соединителя (для 65 сигнальных линий и соответствующих им обратных линий связи плюс экран кабеля) с определенным назначением каждого контакта. Каждый крейт-контроллер имеет два идентичных соединенных внутри порта, что позволяет MB иметь конфигурацию в виде цепочки (черт. 1). Возможны иные конфигурации, например конфигурация (черт. 2), в которой драйвер расположен не на конце MB и некоторые крейты соединяются с MB через один порт.

* «Сопряжение-порт» означает «вход или выход цепи».

В дополнение к своему системному режиму работы (on-line) крейт-контроллеры имеют автономный режим работы (off-line), который позволяет им оставаться физически подключенными к MB и в то же время игнорировать (но и не мешать) все операции в MB. В случае необходимости драйвер может опознать адреса крейтов, которые соответствуют крейт-контроллерам, находящимся в системном режиме работы.

Основным режимом работы MB является Командный режим. Драйвер, который обычно связан с системным контроллером или ЭВМ, вырабатывает команду во время каждой операции на MB. Эта команда включает указание адреса крейтом для выбора одного или нескольких крейт-контроллеров. Каждый адресуемый крейт-контроллер принимает команду с MB и генерирует соответствующую команду на магистрали крейта (МК) (номер станции, субадреса и функцию). Во время операции «Чтение» сигналы данных генерируются модулем на шины чтения МК, передаются на шины MB посредством крейт-контроллера и принимаются драйвером. Во время операции «Запись» драйвер генерирует сигналы данных на MB, затем они передаются с помощью крейт-контроллера и принимаются выбранным модулем. Во время других командных операций не происходит передачи данных чтения или записи через MB.

Цепочная конфигурация многокрейтовой системы КАМАК на основе магистрали ветви

1 - устройство согласования; 2 - магистраль ветви; 3 - крейт-контроллер; 4 - драйвер ветви и устройство согласования; 5 - один из семи крейтов

Черт. 1

Пример конфигурации многокрейтовой системы КАМАК на основе магистрали ветви

1 - крейт-контроллер; 2 - магистраль ветви; 3 - драйвер ветви без устройства согласования; 4 - устройство согласования; 5 - один из семи крейтов

Черт. 2

Магистраль ветви имеет две возможности по «обработке требований», которые позволяют драйверу реагировать на L-сигналы запроса от модулей. При одноуровневой обработке требований, при которой лишь фиксируется наличие требований без их идентификации, крейт-контроллеры передают сигналы запроса как один общий сигнал «запрос MB». При многоуровневом сборе требований, позволяющем драйверу идентифицировать 24 различных требования, имеется режим работы MB для сортировки запросов L. При этом драйвер вырабатывает требование сортировки L (в общем случае в результате приема сигнала «Запрос MB») и каждый подключенный к линии крейт-контроллер реагирует посредством формулирования выбора или перегруппировки своих L-сигналов запроса в форме слова запросов GL, состоящего из 24 бит. Слова запросов GL-заявок всех крейтов передаются по MB к драйверу MB.

В магистрали ветви во время выполнения командных операций шины данных используются для передачи информации в обоих направлениях между крейт-контроллерами и драйвером MB. Эти шины используют также для передачи маски требований из слов запросов GL в режиме работы по обработке требований.

Передачи через MB в любом режиме обеспечиваются сигналами синхронизации взаимного обмена, которые автоматически определяют время каждой операции в MB таким образом, чтобы оно соответствовало реальным задержкам передачи и характеристикам применяемых контроллеров.

Начало обмена осуществляется только по сигналу «Общее управление», который передается через MB на МК.

4 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ШИН В МАГИСТРАЛИ ВЕТВИ

Таблица 1 - Шины сигналов в портах MB

Индивидуальная спаренная линия возврата предусмотрена для каждой сигнальной линии. Две линии предусмотрены для соединения с экраном кабеля MB, если он имеется.

4.1 Команда

Рекомендуется предусмотреть в крейт-контроллере средство защиты от помех в выбранной шине BCR, например интегрирование сигналов BCR на выходе или интегрирование сигналов, полученных от сигнала BCR при внутрисхемных передачах.

Каждый крейт-контроллер (см. 4.3) соединен не только с одной из шин BCR, но также с одной из семи соответствующих шин ВТВ.

Магистраль ветви не сможет функционировать, если более чем один подключенный крейт-контроллер соединен с одной и той же шиной BCR. Предлагается способ, который позволит избежать такой ситуации (см. 5.4).

4.1.2 Номер станции (BN 1, 2, 4, 8, 16)

В крейт-контроллере используют 32 кода согласно табл. 2.

Таблица 2 - Коды номеров станций, используемые в крейт-контроллерах

По меньшей мере одна из нормальных станций занята крейт-контроллером и имеются коды номеров станций для индивидуального обозначения оставшихся 23 нормальных станций. Кроме того, имеются коды, позволяющие адресоваться одновременно ко всем нормальным станциям или станциям, указанным в «регистре номеров станций» (SNR).

Два других кода номеров станции позволяют адресоваться к контроллеру и к возможным дополнительным модулям в крейте.

4.1.3 Субадрес (ВА 1, 2, 4, 8)

4.1.4 Функция (BF 1, 2, 4, 8, 16)

4.2 Данные и состояние

4.2.2 Ответ (BQ)

4.2.3 Команда принята (ВХ)

4.2.4 Ответ ВХ, принимаемый ДВ на команду обработки GL-требований по запросу BG.

Генерация ВХ полностью определяется для операций командного режима (4.23 и А.8) для крейт-контроллера А1. GL-операции обычно являются мультиадресными. В этих случаях сигнал ВХ, принимаемый ДВ, не служит точным указанием того, что все крейты выполнили операцию. Следовательно, принимаемый командный ответ ВХ на GL-запрос BG не определенный.

В данной ситуации при GL-операции рекомендуется следующее:

1 При адресации к крейт-контроллеру типа А1 ему следует генерировать ВХ = 0.

2 Во время GL-операции драйвер ветви не должен реагировать на состояние линии ВХ.

4.2.5 Блокировка сигналов X и ВХ «Команда принята» (дополнительная информация).

Интерфейсы ЭВМ системы КАМАК либо крейт-контроллера, либо драйвера ветви, которые обеспечивают контроль ответом X и ВХ принятой команды, должны также иметь режим работы, когда ответ X = 0 (ВХ = 0) не является конечным результатом автоматического прекращения работы системы. Этот режим необходим для того, чтобы обеспечить «нормальную» работу системы, имеющей вставные блоки, которые не генерируют и не передают сигналы в ответ на принятую команду. Такие вставные блоки не всегда соответствуют сигналу X = 0. При передаче блоков данных в режиме адресного сканирования комбинация Q = 0, X = 0 не должна являться конечным результатом автоматического прекращения работы системы.

4.3 Синхронизация линии (ВТА, ВТВ1 - ВТВ7)

Рекомендуется, чтобы крейт-контроллер имел средство защиты от помех в линии ВТА; например, интегрирование сигнала ВТА на его входе или внутрисхемное интегрирование сигнала, производного от сигнала ВТА. Более полно синхронизация описана в разделе 5.

4.4 Обработка требований

В основном сигналы заявок (L), передаваемые модулями, расположенными в какой-либо части MB, требуют генерирования команды или последовательности соответствующих команд. Поэтому MB имеет два способа передачи запросов на обслуживание, один из которых связан с сигналом запроса MB, а другой - с сигналом на считывание отсортированных запросов GL.

4.4.1 Запрос MB (BG).

Максимальная задержка может частично вызываться крейт-контроллером или другим блоком, участвующим в генерировании сигналов L (например блок сортировки заявок на обслуживание, соединенных с крейт-контроллером типа А1). Это максимальное запаздывание, вызываемое крейт-контроллером типа А1, определено в А9.2.

4.4.2 Сортировка запросов (BG)

Сортировка может быть организована таким образом, что драйвер будет читать слово, указывающее крейты, которые требуют обслуживания или действия (таких, как прерывание программы или автономные передачи). При сортировке с целью установления приоритетов в требованиях обслуживания модулей рекомендуется, чтобы запрос в шине BRW (n + 1) имел приоритет над запросом в шине BRW (n).

Крейт-контроллер типа А1 предусматривает дополнительное средство доступа к информации, касающейся сигналов L-заявки (см. А.9.4 и табл. 9).

4.5 Общее управление

4.5.1 Пуск ветви (BZ)

4.5.2 Пуск МК (Z), сброс (С), запрет (I).

На MB не имеется шин для сигналов общего управления С и I. Желательно, чтобы крейт-контроллер генерировал сигналы Z и С, мог установить и сбрасывать сигнал запрета I на МК при выполнении командных операций на MB, как это указано в табл. 9.

Крейт-контроллер может также передавать сигналы общего управления по МК в ответ на сигналы с его передней панели, если только это явно не запрещено (как в случае крейт-контроллера типа А1).

4.6 Резервные и свободные шины (ВV1 - BV7)

Любой асинхронный по отношению к операции ветви сигнал должен генерироваться от источника, который определяет время установления сигнала в соответствии с 4.3 и 4.4.1. Следует заметить, что линии BV согласовываются на одном конце шины (предпочтительнее на обоих концах), как определено в 7.3 и табл. 8.

Для линий BV1 - BV5 не определены условия использования и могут возникнуть несоответствия между элементами системы, по разному использующими эти линии. При правильно установленных условиях использования этих линий подобные несоответствия могут быть ограничены.

5 ОПЕРАЦИИ НА МАГИСТРАЛИ ВЕТВИ

Таблица 3 - Последовательность операций командного цикла

Таблица 4 - Временная диаграмма при выполнении операции сортировки L-заявок

Последовательность событий во время операции чтения на магистрали ветви

Черт. 3

Последовательность событий во время операции запись на магистрали ветви

Черт. 4

В течение фазы 1 драйвер передает в порт один или несколько адресов крейта, являющихся частью команды (с данными записи, если команда этого требует) и сопровождающих запрос на чтение GL. После задержки, объясняемой перекосом сигналов, драйвер устанавливает ВТА = 1 для начала следующей фазы.

Во время фазы 2 каждый адресованный крейт-контроллер отвечает на сигнал ВТА - 1 или исполнением в МК операции согласно команде и выставлению в порт сигналов Q, X и всех данных чтения, или как результат сортировки L-заявок (GL). Затем он устанавливает ВТВ_i = 0 на индивидуальной шине ВТВ. Драйвер начинает следующую фазу только после получения от всех адресованных контроллеров сигналов BTB_i = 0.

Во время фазы 3 драйвер обеспечивает задержку для компенсации перекосов сигналов и затем принимает сигналы Q, X и данные чтения или отсортированные L-заявки. После этого драйвер устанавливает ВТА = 0 и начинается следующая фаза.

В течение фазы 4 каждый адресованный крейт-контроллер в ответ на ВТА = 0 или заканчивает операцию на MB и снимает сигналы Q, X и данные чтения в порт, или снимает отсортированные L-заявки. Затем он устанавливает ВТВ_i = 1 на индивидуальной шине ВТВ.

Драйвер заканчивает фазу 4 после получения ВТВ_i = 1 от всех адресованных крейт-контроллеров; он готов начать другую операцию в MB немедленно (в этом случае новая команда или новые данные записи, или новый запрос на чтение L-заявок имеет место) или позже (в этом случае имеющиеся сигналы снимаются).

Шины ВТВ, которые отходят от отключенных или отсутствующих крейт-контроллеров, находятся в состоянии «0» в течение всей операции, шины, соответствующие неадресованным, но подключенным крейт-контроллерам, находятся в состоянии «1».

Синхронизация четырех фаз осуществляется автоматически во время передачи по MB, во время приема передачи крейт-контроллерам и т.д. при помощи сигналов взаимного обращения.

Синхронизация операций в режиме приема команд рассмотрена в 5.1. Синхронизация операций в режиме GL рассмотрена в 5.2.

В действительности различные сигналы команды и данных в MB отличаются разными перекосами, этот вопрос рассмотрен в 5.3.

Операции на MB не будут успешно выполняться, если драйвер или адресованные крейт-контроллеры не отвечают на сигналы обращения в необходимой последовательности. Поэтому желательно, чтобы драйверы были снабжены таймером для констатации того, что операция выполняется за определенное время и что соответствующее действие при этом было закончено. При принятии мер предосторожности с целью исключения неполных операций вследствие адресации к отключенным или отсутствующим крейт-контроллерам можно использовать метод опознания этих крейтов, описанный в 5.4.

Временные соотношения между сигналами стробирования (S1 и S2) в МК и сигналами обращения (ВТА и ВТВ) в КС подробно определены для крейт-контроллера типа А1 (см. А.7). Для других типов крейт-контроллеров временные соотношения будут зависеть, например, от наличия регистров данных и команды.

5.1 Командная операция

Последовательность операций в командном цикле представлена в табл. 3.

Далее детально рассматриваются четыре фазы операции чтения и отличия ее от других типов операций. Один или несколько крейтов могут быть адресованы каждой операции.

5.1.1 Операция чтения: фаза 1

Последовательность операции чтения (кода функции от 0 до 7) приведена на черт. 3.

Фаза 1 имеет отношение к операциям в драйвере, который выставляет полную команду (BCR, BN, ВА, BF (0 - 7) в свой порт, а затем после задержки, компенсирующий перекос (см. 5.3), устанавливает ВТА = 1, после чего начинается фаза 2.

5.1.2 Операция чтения: фаза 2

После задержки в цепи передачи и времени установления сигнала на MB каждый крейт-контроллер получает сигналы команды и затем, после того как они установятся, сигнал ВТА = 1. Фаза 2 имеет отношение к операциям во всех адресованных крейт-контроллерах.

Каждый адресованный крейт-контроллер (BCR_i = 1) отвечает на ВТА = 1, начиная синхронизацию операции на МК. Операция на МК начинается сигналом ВТА после его интегрирования согласно рекомендациям 4.3 (см. черт. 3).

В момент t₀ этой операции (см. черт. 9 ГОСТ 27080) должны генерироваться сигнал занятости (В) на МК и сигналы команд.

Рекомендуется, чтобы сигналы В и N (полученные путем дешифрации сигналов BN) генерировались в момент получения крейт-контроллером сигнала ВТА = 1, хотя сигналы А и F (которые воспроизводят соответствующие сигналы ВА и BF) могут генерироваться раньше при получении ВА и BF (см. черт. 3 и 4).

Адресованный блок отвечает на команду, передавая сигналы QX и другие данные чтения, которые устанавливаются на МК в момент t₃ (см. черт. 9 ГОСТ 27080). Эти сигналы воспроизводятся крейт-контроллером на шинах BRW, BQ и ВХ и в порте в течение фазы 3. Если команда адресуется регистру крейт-контроллера, данные чтения и информация Q не должны передаваться через МК. После того, как крейт-контроллер выставляет сигнал BRW, BQ и ВХ, он генерирует ВТВ_i = 0.

Драйвер начинает фазу 3 через некоторое время после получения сигнала ВТВ = 0 от всех адресованных крейтов. На черт. 3 представлены сигнал ВТВ_i = 0, поступающий от крейта, а также сигнал ВТВ от других адресованных крейтов. Драйвер ожидает последний сигнал ВТВ. Например, он может регистрировать условие: (1 + 1) × (2 + 2) ... (7 + 7) = 1.

Для каждого неадресованного крейта  = 1 и, следовательно, состояние  не принимается во внимание. Для каждого адресованного крейта  = 0, следовательно, условие удовлетворяется, только если  = 1.

5.1.3 Операция чтения: фаза 3

Во время фазы 3 драйвер обеспечивает задержку для учета перекоса и затем предпринимает все необходимые действия для принятия информации шин BRW, BQ и ВХ. После получения этой информации драйвер генерирует ВТА = 0, после чего начинается фаза 4.

5.1.4 Операция чтения: фаза 4

Каждый адресованный крейт-контроллер получает ВТА = 0 через некоторое время и с этого момента может изменять свои выходные сигналы в шинах BRW, BQ и ВХ. Во время фазы 4 крейт-контроллер выполняет любое другое действие, необходимое для того, чтобы закончить операцию на МК.

Результатом этого может быть изменение сигналов чтения и ответа Q (указано прерывистой линией на черт. 3) вследствие операций, выполненных в ответ на сигнал стробирования S2 в адресованных блоках.

В конце операции в КС (t₉) крейт-контроллер снимает сигналы В и N. Он устанавливает на ноль выходы шин BRW, BQ и ВХ. Он может выполнить это немедленно после окончания операции на МК в момент t₉ (черт. 3), если между МК и шинами MB срабатывают вентильные схемы. Это обязательное требование для крейт-контроллера типа А1. В ином случае он может снимать сигналы BRW и BQ через 400 нс после момента t₁₂, в который заканчивается операция на МК, принимая во внимание тот факт, что адресованные модули снимают свои сигналы в шинах R и Q при получении сигнала N = 0.

В обоих случаях крейт-контроллер генерирует сигнал BTB_i = 1 при установке на ноль всех выходных сигналов в шинах BRW и ВХ на MB, В и N на МК.

Драйвер заканчивает фазу 4 через некоторое время после получения ВТВ = 1 от всех адресованных крейтов. В этих целях он может, например, регистрировать условие: (1 + ВТВ1) × (2 + ВТВ2) ... (7 + ВТВ7) = 1.

Для каждого неадресованного крейта  = 1 состояние BTB_i не принимается во внимание. Для каждого адресованного крейта  = 0 условие удовлетворяется, если ВТВ_i = 1. С этого момента драйвер может установить на ноль сигналы команды и начать новую операцию в режиме приема команд или в режиме GL. Крайний случай (см. черт. 3) возникает тогда, когда фаза 1 по следующей операции следует немедленно так, что драйвер снимает сигналы команды одной операции, одновременно устанавливая сигналы команды или сигналы GL следующей операции.

5.1.5 Операция записи

Временнáя диаграмма операции записи (коды функции 16 - 23) приведена на черт. 4. Она подобна диаграмме операции чтения за исключением того, что сигналы, соответствующие данным записи, генерируются драйвером одновременно с сигналами команды. Сигнал ВТВ_i = 1, поступающий от крейт-контроллера в течение фазы 4, обозначает, кроме того, что данные записи приняты.

5.1.6 Другие операции команды

Операции с кодами функций 8 - 15 и 24 - 31, которые не используют шины записи и чтения МК, используют шины Q и BQ. Их временнáя диаграмма подобна диаграмме операций чтения, приведенной выше. Сигнал Q на МК может быть изменен во время этих операций (см. 5.4.3 ГОСТ 27080), т. к. сигнал BQ также может быть изменен в любой момент.

5.2 Операции сортировки L-заявок

Операция в режиме «Сортировка» эквивалентна операции «Чтение», адресованной в несколько крейтов, в которой команда заменена сигналом запроса отсортированных заявок (BG = 1), сопровождаемым сигналами адресов всех подключенных крейт-контроллеров. Сигналы номера станции субадресов и функции не используются во время этой операции и не принимаются во внимание крейт-контроллерами. Выполнение режима GL обычно начинается сигналом запроса в MB BD = 1. Последовательность этой операции приведена в табл. 4.

Рекомендуется добиться того, чтобы драйвер определял состояние крейт-контроллеров по состоянию шин ВТВ (5.4).

После того, как драйвер устанавливает сигналы BCR и сигнал чтения отсортированных заявок, он передает сигнал ВТА = 1. В ответ на сигналы BG, BCR_i и ВТА каждый подключенный крейт-контроллер генерирует свое слово GL при помощи внутренней схемы ИЛИ в шинах BRW в порт MB, не генерируя сигналы МК: В, S1 или S2.

Процесс формирования слова GL не обязательно происходит в крейт-контроллере, он может реализоваться в другом блоке, например, в блоке заявок, соединенном с крейт-контроллером типа А1 (А.1.9). Сигналы L канала каркаса могут быть изменены в какой-то момент и вследствие этого могут также меняться сигналы BRW.

Каждый адресованный крейт-контроллер генерирует сигнал BTB_i = 0 после того, как он передаст отсортированные заявки GL в шины BRW. Задержка в установлении информации GL имеет две причины. Во-первых, если сигнал L, поступающий от модуля, был снят в МК предыдущей операцией в командном режиме, может иметь место задержка, достигающая 400 нс, до повторного установления сигнала L в крейт-контроллере. Во-вторых, крейт-контроллер типа А1, определенный в приложении А, требует отдельного блока для сортировки заявок L. Это может вызвать дополнительные запаздывания вследствие формирования сигналов L в блоке сортировки заявок и запроса на отсортированные заявки в крейт-контроллере.

После того, как драйвер получает сигнал ВТВ_i = 0 от всех адресованных крейтов, он обеспечивает задержку, компенсирующую индивидуальные запаздывания, перед принятием слова GL, поступающего от шин BRW. После этого он генерирует ВТА = 0.

При получении сигнала ВТА = 0 крейт-контроллер снимает информацию GL в шинах BRW и генерирует сигнал ВТВ_i = 1. Операция заканчивается после того, как драйвер получает сигнал BTB_i = 1 от всех адресованных крейт-контроллеров. Тогда он может снять сигнал BG и сигналы адресов крейтов.

5.3 Различные задержки (перекосы)

Эта коррекция запаздывания может быть фиксированной для учета максимально возможного времени запаздывания в установлении уровня сигналов или изменяемой для более точного соответствия в каждом конкретном случае. Дополнительная компенсация этих перекосов допустима на любом другом участке MB.

5.4 Идентификация подключенных крейт-контроллеров

В период между концом фазы 4 одной операции на MB и началом фазы 2 следующей операции драйвер получает сигнал ВТВ_i = 1 от крейт-контроллеров и сигнал BTB_i = 0 от отсутствующих или отключенных крейт-контроллеров. Состояние шин ВТВ может выбираться драйвером в начале каждой операции для идентификации подключенных крейт-контроллеров.

Рекомендуется, чтобы драйвер идентифицировал подключенные крейт-контроллеры таким образом, чтобы в начале каждой операции GL были удовлетворены требования 5.2, которые предусматривают генерирование сигналов адресов всех подключенных крейт-контроллеров. Следовательно, драйвер генерирует сигнал BCR_i = 1, если ВТВ_i = 1.

Драйвер может также идентифицировать подключенные крейт-контроллеры до начала любой операции во время приема и сравнивать их с адресами крейтов, указанных в команде. Это позволяет выполнять быстро операции, которые не были бы выполнены до конца вследствие адресации к отсутствующему или отключенному крейту; не дожидаться таймаута, который начинается только после выполнения операций (см. раздел 5). Этот способ идентификации подключенных крейт-контроллеров может использоваться для исключения возможности существования двух подключенных крейт-контроллеров с одним номером (см. 4.1.1). Для этого каждый крейт-контроллер может проверить, выполнено ли условие (ВТВ_i + BCR_i) = 0. В этом случае он остается отключенным, если подключен крейт-контроллер с тем же адресом, независимо от того, адресован он (BCR_i = 1) или нет (ВТВ_i = 1).

6 СОЕДИНИТЕЛИ

Таблица 5 - Стандартный соединитель MB

Расположение контактов, основные размеры розетки и вилки представлены на черт. 5 и 6.

Порты MB (размещение соединителей на крейт-контроллере)

1 - розетка без фиксатора; 2 - вилка с фиксатором; 3 - кожух вилки; 4 - контакт 1; вид Б см. на черт. 6

Черт. 5

Порты MB: расположение контактов (вид спереди на неподвижную часть соединителя)

Вид Б

1 - проекция направляющих выступов; 2 - контакт, соответствующий обратной линии; 3 - контакт сигнальной линии

Черт. 6

Таблица 6 - Назначение контактов в портах: группировка по сигналам

Таблица 7 - Назначение контактов в портах MB: распределение по номерам

Примечание - BRW1 (R) является шиной возврата, соответствующей шине BRW1.

Дополнительные соединители могут быть установлены на драйверах и крейт-контроллерах, если это не запрещено (например в случае крейт-контроллера типа А1).

6.1 Соединение с экраном кабеля магистрали ветви

Контакты BSC и BSC (R) могут использоваться для подсоединения к экранам проводов порта (если они есть), а также к экрану кабеля MB. Эти два контакта обычно включены параллельно и не используются для сигналов MB.

7 ТРЕБОВАНИЯ К СИГНАЛАМ В ПОРТАХ МАГИСТРАЛИ ВЕТВИ

Таблица 8 - Нормы и сигналы в портах MB

Примечания

1 Напряжения, превышающие TTL, обеспечивают более высокую помехоустойчивость с учетом линейных потерь и отражений, вызываемых рассогласованием.

2 Более слабые входные токи дают меньше отражения. Приемники с высоким входным импедансом могут передавать ток в шину или «отводить» ток шины.

3 Возможность отвода тока дается уравнением

где V₀ = 4,5 В - максимальное напряжение при разомкнутой цепи;

Z = 70 Ом - минимальный характеристический импеданс;

V_Е = 1,6 мА - максимальный входной ток для нижнего уровня напряжения ТТ;

4 Рекомендуемые значения, отмеченные знаком «*», относятся к ряду расчетных значений предпочтительной схемы согласования.

Кроме того, в табл. 8 представлены рекомендуемые значения для некоторых входных и выходных параметров. Значение, рекомендуемое для входного тока в более узком диапазоне, чем номинальное значение, обуславливает группу практических значений для рекомендуемой согласующей цепи.

Требования к сигналам предполагают, что MB обеспечивает в каждом порту условия витой пары проводов с характеристическим импедансом, равным или больше 70 Ом (см. примечание к табл. 8).

Вставной блок рассматривается относительно отдельной шины или как вход (принимаемый сигнал MB), или как выход (генерирующий сигналы в MB), или как согласующее устройство (переводящее сигнальные шины в состояние «0» и приводящие их в соответствие с характеристическим импедансом). В некоторых случаях блок может выполнять несколько функций из числа указанных.

Например, шины BRW соединены со входами и выходами крейт-контроллеров и драйверов и могут быть соединены с нагрузочными согласующими цепями драйверов. Подобные устройства должны удовлетворять условиям табл. 8, которые соответствуют любой ситуации на MB.

7.1 Входы

Абсолютное значение тока нагрузки соответствует классическим схемам ТТЛ, но для всех блоков рекомендуется меньшее значение и это является обязательным для крейт-контроллера типа А1 (см. A.3).

7.2 Выходы

Если драйвер включает одну цепь согласования, его нагрузочные возможности по току как порта могут быть соответственно уменьшены.

7.3 Оконечные согласующие нагрузки

Рекомендуется на все 65 сигнальных шин иметь две оконечные нагрузки MB. Предлагается реализовать нагрузку, используемую на каждом из концов MB, подсоединением ее к второму соединителю последнего крейт-контроллера или к второму соединителю драйвера, если он не имеет внутренних цепей согласования и расположен на конце магистрали ветви.

Если все входы, соединенные с MB, обуславливают номинальный ток нагрузки (см. подпункт б табл. 8) и характеристический импеданс лежит в диапазоне от 70 до 100 Ом, рекомендуется предусмотреть схемы окончательных нагрузок, имеющие характеристики, которые указаны в подпунктах д и ж табл. 8, для получения оптимального быстродействия и помехоустойчивости. Если входы обуславливают максимальный ток нагрузки, необходимо предусмотреть схемы оконечных нагрузок, реализующие оптимальный вариант между быстродействием и помехоустойчивостью для конкретного рассматриваемого случая.

7.4 Условия при отключении питания

Рекомендуется, чтобы крейт-контроллер, работающий в автономном режиме при прерывании подачи питания, не мог воздействовать на функционирование MB. Это относится ко всем входным и выходным схемам, соединенным с портами для того, чтобы иметь возможность прерывания питания (например при техническом обслуживании и замене модулей), не нарушая работы всей системы.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КРЕЙТ-КОНТРОЛЛЕРА КАМАК ТИПА А1

А.1 Крейт-контроллер КАМАК типа А1

А.2 Другие типы крейт-контроллеров

Рекомендуется, чтобы другие типы крейт-контроллеров были взаимозаменяемыми с крейт-контроллером типа А1 в том, что касается устройств, входящих в состав обоих крейтов, но не обязательно, чтобы другие типы крейт-контроллеров имели все устройства крейт-контроллера типа А1, они могут включать также другие устройства.

А.3 Общие характеристики

А.4 Передняя панель

А.5 Сигналы на магистраль крейта

A.5.1 Сигналы данных

Рекомендуется снабдить все крейт-контроллеры вентильными схемами между шинами R и BRW и шинами BRW и W так, чтобы передачи данных были эффективными, только если крейт-контроллер адресован и работает в системном режиме. Эти схемы могут, кроме того, обуславливать соответственно эти передачи только в операции чтения (BF16 × BF8 ≠ 1). Крейт-контроллер может передавать сигналы записи МК во время какой-либо операции, но другие вставные блоки, соединенные с МК, могут рассчитывать на наличие этих сигналов только во время операций записи на магистрали крейта.

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА УНИФИЦИРОВАННОГО КРЕЙТ-КОНТРОЛЛЕРА КАМАК ТИПА А1

** По ГОСТ 26.201.2.

Черт. 7

А.5.2 Сигналы во время команды

Рекомендуется, чтобы сигналы команды BN, ВА и BF, передаваемые по MB, были отсортированы в крейт-контроллере, например, посредством интегрирования или фиксации в момент перехода ВТА 0 → 1 для того, чтобы защитить соответствующие шины МК от воздействий переходных процессов на MB.

Крейт-контроллер тройной ширины может иметь соответственно 22-разрядный регистр SNR, декодировать N (1) - N (22) и генерировать сигналы в шины N1 - N22.

А.5.3 Сигналы общего управления

А.5.4 Дополнительные контакты

А.6 Передача запросов

А.6.1 Запрос на магистрали ветви

А.6.2 Сортировка заявок (GL)

А.6.3 Подключение к источнику тока смещения шин GL и L

А.7 Требование к синхронизации

Во время операций в режиме приема команд, сопровождаемых командами номеров станции, отличных от N (30), крейт-контроллер генерирует сигналы стробирования S1 и S2 на МК согласно временной диаграммы, связанной с временнóй диаграммой сигналов ВТА и ВТВ ветви, как указано в А.7.1.

Во время операции в командном режиме, сопровождаемой кодом номера станции N (30), сигналы S1, S2 или сигнал занятости В не генерируется в шины МК (см. А.7.3).

При операциях в режиме GL сигналы стробирования S1 и S2 и занятости В не генерируются, и временная диаграмма должна учитывать задержки, вызываемые соединениями с блоком сортировки внешних заявок МК. Эти требования определены в А.7.2 и А.9.3.

Метод защиты (см. черт. 7) заключается в корректировке сигналов, поступающих из шин ВТА и BCR, выбранных посредством интегрирования при постоянной времени (100 ± 50) нс. Другой метод заключается в формировании внутреннего сигнала (ТА) для управления синхронизирующим генератором. Переход сигналов ВТА и ВСR регистрируется крейт-контроллером после задержки, вызываемой схемой защиты от помех (см. черт. 3 и 4).

А7.1. Операции во время приема команд при наличии S1, S2 и В на МК

А.7.2 Операции в режиме GL

А.7.3 Операции во время приема команд без сигналов S1, S2 и В на магистрали крейта

А.8 Команды, выполняемые крейт-контроллером типа А1

Таблица 9 - Команды, выполняемые крейт-контроллером КАМАК типа А1

А.9 Соединитель модуля сортировки заявок LAM

Таблица 10 - Назначение контактов заднего соединителя крейт-контроллера A1

Модуль сортировки заявок LAM получает сигналы L от крейт-контроллера через соединитель этого модуля. Он генерирует сигналы (GL) и, возможно, внешний сигнал запроса. Он может содержать вентильные схемы, регистры маски и т.д. для обработки сигналов L или может использовать только пассивные внутренние соединения между контактами соединителя модуля сортировки заявок. Он может взаимодействовать с крейт-контроллером различным образом:

а) запрос в MB: крейт-контроллер типа А1 генерирует сигнал запроса на MB (BD) на основании сигналов GL (и, возможно, внешний сигнал D), которые он получает через соединитель модуля сортировки L-сигналов;

б) операция GL: крейт-контроллер передает сигнал наличия операции GL на контакт I для того, чтобы сообщить, что он запрашивает сигналы GL.

в) операция в режиме приема команд: в ответ на команды, содержащие N (28) или N (30), крейт-контроллер передает на контакт 50 сигнал «Контроллер адресован». Это позволяет считать модуль сортировки заявок отдельной частью крейт-контроллера, который может быть адресован независимо от положения в крейте. Наличие сигнала «Занят» (В) на МК отличает операции с N (28) от операций с N (30). Сигнал «Контроллер адресован» с А (0 - 7) КК, но без сигнала В указывает, что крейт-контроллер запрашивает сигнал GL. Сигнал «Контроллер адресован», используемый одновременно с операцией на МК и сигналом В, позволяет, например, получить доступ к регистрам модуля сортировки заявок.

Эквивалентные условия генерирования обоих сигналов «Контроллер адресован» и операция GL (черт. 7) в зависимости от внутренних сигналов (необязательных) в крейт-контроллере типа А1.

А.9.1 Требования к сигналам

А.9.2 Синхронизация - запрос магистрали ветви

А.9.3 Синхронизация - операции CL

А.9.4 Синхронизация - операции при командах

А.10 Автономный режим работы

СОДЕРЖАНИЕ