Data type: Стандарты
Updated: 10.06.2011 18:53

Канал передачи данных IBM-KAMAK

1. Описание сигналов.

Канал передачи данных между адаптером IBM-совместимого компьютера и контроллерами крейта КАМАК построен на основе четырех двухпроводных однонаправленных линий связи. Передача данных осуществляется витыми парами проводников дифференциальным сигналом с амплитудой напряжения на линии ±4 В.

Две линии связи предназначены для передачи информации от ведущей станции обмена (компьютера) к ведомым (контроллерам крейта) и образованы парами проводников TX0-TX1 и TD0-TD1. Две другие линии предназначены для обратной передачи информации и образованы парами проводников RX0-RX1 и LM0-LM1.

В дальнейшем под напряжением на линии связи будем подразумевать потенциал соответствующего проводника с индексом 1 относительно потенциала аналогичного по наименованию проводника с индексом 0. Например, под напряжением на линии связи ТХ будем понимать разность потенциалов ТХ1 – ТХ0 в текущий момент времени.

Сигналы на линии связи TD (Transmit Direction), включающей проводники ТD0 и TD1, определяют направление передачи данных. Низкий уровень напряжения на линии (ТD1 < TD0) соответствует направлению передачи данных от ведущей станции к ведомой, а высокий уровень - в обратном направлении (рис. 1).

kpd1

Рис. 1. - Направление передачи данных в соответствии с состоянием линии TD.

Линия связи ТХ предназначена для передачи данных и команд от ведущей станции к ведомой 24-битными информационными посылками на скорости 10 Мбит/с в формате, показанном на рисунке 2:

kpd2

Рис. 2. - Формат информационной посылки на линиях передачи TX и RX,
где S - стартовый бит; K1, K0 - номер адресуемого крейта; Т1, Т0 - Тип передаваемых данных (команды);
D15..D0 - данные; Р1, Р0 - биты паритета (контрольная сумма); STOP - стоповый бит.

Передача посылки начинается со стартового бита S низкого логического уровня. За ним следуют два бита номера адресата (номера крейта) К1,К0, и далее - тип передаваемых данных Т1,Т0. Затем передается двухбайтное слово команды или данных D15..D0.

Во время передачи указанных выше 21 бита с помощью двухразрядного двоичного счетчика производится подсчет количества переданных бит с высоким логическим уровнем. Сформированные таким образом два бита контрольной суммы Р1,Р0 передаются после двухбайтного слова данных. Завершается посылка стоповым битом высокого логического уровня. Передача всех функциональных составляющих посылки осуществляется начиная со старшего разряда и заканчивая младшим.

В аналогичном формате производится обратная передача данных по линии связи RX от ведомой станции к ведущей.

Четвертая линия связи LM используется для передачи запроса на обслуживание от контроллера крейта к компьютеру. Активному состоянию запроса соответствует низкий логический уровень на линии LM. Устанавливаться этот сигнал может в произвольные моменты времени.

При передаче данных от ведущей станции к ведомой сигнал TD должен устанавливаться в низкий логический уровень с упреждением не менее 100 нс перед началом передачи стартового импульса на линии ТХ, а переходить в высокий логический уровень - не раньше 100 нс после окончания стопового импульса. Порядок формирования сигналов в течение сеанса обмена показан на рис. 3.

kpd3

Рис. 3. - Временная последовательность формирования сигналов канала связи.

2. Протокол обмена.

Обмен между компьютером и контроллерами крейта производится по принципу «запрос-ответ» и инициируется только со стороны компьютера, который является ведущей станцией канала обмена. К одному каналу при соблюдении условий согласования может быть подключено одновременно до четырех ведомых станций - контроллеров крейта КАМАК. В каждом запросе ведущей станции с помощью бит К1,К0 передается номер адресата, которому адресуется данная посылка. При формировании ответа ведущая станция передает теми же битами К1,К0 в качестве подтверждения достоверности ответа свой физический адрес, который устанавливается в каждом контроллере с помощью джамперного переключателя.

Для управления контроллером крейта КАМАК применяется четыре типа информационных посылок (тип посылки определяется состоянием бит Т1, Т0). Нулевой и первый тип посылки являются исполнимыми командами и инициируют передачу ответа от ведомой станции, а посылки второго и третьего типа предназначены для передачи данных и ответа ведомой станции не предусматривают.

Формат информационных посылок, передаваемых ведущей станцией обмена, представлен в таблице 1.

Таблица 1

Назначение Тип посылки Формат данных
T1 T0 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
Адресная команда на магистрали крейта КАМАК 0 0 0 0/1 N16 N8 N4 N2 N1 A8 A4 A2 A1 F16 F8 F4 F2 F1
Безадресная команда на магистрали крейта КАМАК 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 NI I Z C
Запрос дополнительных данных с контроллера 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 LH LL RH
Младшие 16 разрядов данных для записи 1 0 W16 W15 W14 W13 W12 W11 W10 W9 W8 W7 W6 W5 W4 W3 W2 W1
Старшие 8 разрядов данных для записи 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 W24 W23 W22 W21 W20 W19 W18 W17

RH - запрос старшего байта прочитанных данных;
LL - запрос двух младших байтов состояния шины запросов на обслуживание;
LH - запрос старшего байта состояния шины запросов на обслуживание.

При приеме командной посылки типа 00 в зависимости от состояния старшего бита данных D15 на магистрали крейта КАМАК выполняется адресная или безадресная команда с принятыми параметрами. Если бит D14 при передаче адресной команды сброшен, то команды записи данных будут выполняться в16-разрядном режиме, а если установлен в единицу - в 24-разрядном.

После завершения цикла КАМАК ведомая станция передает в ответ комбинированное слово состояния контроллера во всех случаях, за исключением адресных команд чтения F0..F7, в ответ на которые возвращаются шестнадцать младших бит прочитанных данных R16..R1 (см. табл. 2). При выполнении адресной команды с номером F8 и более контроллер возвращает слово, которое содержит в качестве младшего байта восемь старших разрядов данных R24..R17, а в качестве старшего байта - байт состояния контроллера. При выполнении безадресной команды ответ состоит из восьми старших разрядов шины запросов на обслуживание L24..L17, а в качестве старшего байта - байта состояния контроллера.

При формировании ответа битам Т1, Т0 присваиваются значения состояния триггеров фиксации магистральных сигналов X и Q во время проведения командного цикла КАМАК соответственно.

Таблица 2

Назначение Тип посылки Формат данных
T1 T0 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
Адресная команда чтения с магистрали КАМАК 0 0 0 0 N16 N8 N4 N2 N1 A8 A4 A2 A1 0 0 F4 F2 F1
Ответ контроллера X Q R16 R15 R14 R13 R12 R11 R10 R9 R8 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1



















Другие адресные команды на магистрали КАМАК 0 0 0 0/1 N16 N8 N4 N2 N1 A8 A4 A2 A1 # # F4 F2 F1
Ответ контроллера X Q L X Q I FH FL 0 0 R24 R23 R22 R21 R20 R19 R18 R17



















Безадресная команда на магистрали крейта КАМАК 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 NI I Z C
Ответ контроллера X Q L X Q I FH FL 0 0 L24 L23 L22 L21 L20 L19 L18 L17

## - любые значения бит F16 и F8, кроме сочетания (F16=0 и F8=0);
Х,Q - состояние триггеров фиксации состояния магистральных сигналов X и Q;
FH, FL - флаги приема восьми старших и шестнадцати младших бит данных.

На посылку типа 01 контроллер крейта передает слово дополнительных данных в зависимости от установленных при передаче признаковых бит (см. табл.3)

Таблица 3

Назначение Тип посылки Формат данных
T1 T0 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
Запрос старших разрядов прочитанных данных 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Ответ контроллера X Q L X Q I FH FL 0 0 R24 R23 R22 R21 R20 R19 R18 R17



















Запрос состояния шины L16..L1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
Ответ контроллера X Q L16 L15 L14 L13 L12 L11 L10 L9 L8 L7 L6 L5 L4 L3 L2 L1



















Запрос состояния шины L24..L17 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
Ответ контроллера X Q L X Q I FH FL 0 0 L24 L23 L22 L21 L20 L19 L18 L17

Copyright © IEC 1995-2021