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測控系統(tǒng)通信與網(wǎng)絡(luò)主講:武漢大學(xué)電子信息學(xué)院王泉德第9章儀器專用總線

CAMAC是ComputerAidedMeasurementAndControl的縮寫,即計算機(jī)輔助測量和控制,也可以認(rèn)為是ComputerApplicationtoMeasurementAndControl的縮寫,即計算機(jī)在測量和控制中的應(yīng)用,IEEE則稱之為組裝式儀器接口系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。CAMAC系統(tǒng)是一種具有數(shù)據(jù)總線特性的組件化的標(biāo)準(zhǔn)儀器系統(tǒng),用于交換在線連接的各種設(shè)備之間的數(shù)據(jù)和控制信息。

VXI總線是VMEbuseXtensionforInstrumentation的縮寫,意為VME總線在儀器領(lǐng)域的擴(kuò)展。它是繼GPIB之后,為適應(yīng)測量儀器從分立的臺式和機(jī)架式結(jié)構(gòu)發(fā)展為更緊湊的模塊式結(jié)構(gòu)的需要,于1987年推出的一種新的總線標(biāo)準(zhǔn)。

PXI是PCIeXtensionforInstrumentation的縮寫,是NI公司于1997年8月公布的一個對PCI和CompactPCI作擴(kuò)充,以滿足高性能電子測量儀器需要的新一代模塊化計算機(jī)控制儀器的技術(shù)規(guī)范。PXI標(biāo)準(zhǔn)正隨著迅速發(fā)展的計算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)而不斷擴(kuò)充和完善。

一.引言

CAMAC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)主要由四部分組成:基本機(jī)箱并行分支多機(jī)箱系統(tǒng)串行傳輸多機(jī)箱系統(tǒng)多控制器系統(tǒng)

二.CAMAC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)

CAMAC系統(tǒng)由機(jī)箱和組件組成。不同的功能組件插入機(jī)箱可以構(gòu)成不同的儀器系統(tǒng)。小規(guī)模的系統(tǒng)可由單個機(jī)箱插入不超過23個插件和一個機(jī)箱控制器組成,可以連接很多外部儀器和一臺以上的計算機(jī)。大型的實驗室系統(tǒng)與集散控制系統(tǒng),需要由多個機(jī)箱通過分支總線或串行總線連成大型系統(tǒng)。無論系統(tǒng)大小,機(jī)箱和組件是CAMAC系統(tǒng)的基本部件,而數(shù)據(jù)路是CAMAC的核心。

1.基本機(jī)箱標(biāo)準(zhǔn)

寬度為430mm,高度為221.5mm,機(jī)箱后板裝有25個86芯插座,插座裝在深305mm處。機(jī)箱后部可以延伸,供機(jī)箱自備電源使用。機(jī)箱和電源部分總深度不超過525mm。機(jī)箱上下板內(nèi)側(cè)裝有滑入導(dǎo)軌,下部有風(fēng)冷設(shè)施。插座的位置也稱為站。一個機(jī)箱有25個站。

最左邊的站為第1站,最右邊的站為第25站。CAMAC規(guī)定第25站固定為機(jī)箱控制器,稱為控制站,而1~24站稱為普通站。(1)機(jī)箱第24站也可給控制器使用,但仍稱為普通站,原因是背面插針連線與其它23個站相同。機(jī)箱背面是連接插針的連線,這些連線就是數(shù)據(jù)路數(shù)據(jù)路有兩類連接方式。第一類是母線連接方式,就是將各插座的同號插針并接起來。母線連接又分兩種,—種僅并聯(lián)1~24站的同號插針,另一種并聯(lián)1~25站的同號插針。第二類屬專線連接,它是將第25站的某些插針分別與1~24站的兩個插針相連。其中一個插針連線叫站號線(N線),另一個插針連線叫請求線(L線)。專線共48根。組件是CAMAC系統(tǒng)的基本部件。前面板高度為221.5mm,印刷電路板長度為305mm,單寬組件寬度為17.2mm。(2)組件

單寬組件是一種插件,可以是一個儀表,也可以是外設(shè)的接口部件,雙寬組件可裝兩塊。組件的寬度還可增加,但必須為單寬的整倍數(shù)。組件至少有兩部分功能,一部分功能完成組件應(yīng)有的任務(wù),如接收和存貯數(shù)據(jù),數(shù)字化操作及控制外部裝置等。另一部分功能則是接受CAMAC指揮,接受計算機(jī)各項指令,以便與計算機(jī)會話。

數(shù)據(jù)路由86條信號線組成。按其作用分為命令、定時、數(shù)據(jù)、狀態(tài)、公共控制、非標(biāo)準(zhǔn)、電源等七種線。類名稱符號用途型命令站號(StationNumber)子地址(Subaddrees)功能(Function)NA1.2.4.8F1.2.4.8.16控制器尋址組件控制器尋址組件的一個區(qū)域被尋址的子地址應(yīng)完成的功能定時選通l(Strobe1)選通2(Strobe2)操作定時控制的第一階段操作定時控制的第二階段數(shù)據(jù)寫(Write)讀(Read)W1~W24R1~R24將數(shù)據(jù)寫入組件從組件讀取數(shù)據(jù)狀態(tài)請求(Look一At—Me)占線(Busy)響應(yīng)(Response)命令接受(CommandAccepted)LBQX服務(wù)請求指明數(shù)據(jù)路操作正在執(zhí)行指明由命令所選擇的特征狀態(tài)指明組件能完成指定的操作公共控制起始(Initialize)禁止(Inhibit)清除(clear)ZIC置組件于初始狀態(tài)禁止有關(guān)動作消除寄存器非標(biāo)準(zhǔn)自由母線(FreeBusLines)補(bǔ)充觸點(diǎn)(PatchContacts)P1、P2P3~P5(P7)非規(guī)定使用無數(shù)路據(jù)連線的非規(guī)定觸點(diǎn)電源強(qiáng)制性電源線土6V、士24V、0V(DC)附加電源線+200V、12V(DC)、117V、117V(DC)、干凈地E、備用線Yl、Y2

規(guī)定的電源線及回線附加的電源線、參考地線及備用線2.?dāng)?shù)據(jù)路及其操作(1))命令(NAF)CAMAC機(jī)箱箱操作作的命命令由由1根站站號線線、4根子子地址址線和5根功功能線線上的信信號所所組成成。信信號在在數(shù)據(jù)據(jù)路操操作的的整個個持續(xù)續(xù)期間間均保保持不不變,,并產(chǎn)產(chǎn)生占占線信信號,,以封封鎖其其它信信號對對數(shù)據(jù)據(jù)路的的操作作。1)站號線線N每個普普通站站都有有一個個單獨(dú)獨(dú)的站站號線線Ni,利用用這根根線可可使被被尋址址的普普通站站處于于工作狀狀態(tài)。被尋尋址的的站可可以僅僅是一一個,,也可可以是是多個個。2)子地址址線A8,,A4,A2,,A1一個組組件內(nèi)內(nèi)可以以有多多個子子地址址,由由四根子子地址址線A8,,A4,A2,,A1編碼碼信號號來尋尋址。。這些些信號號經(jīng)組組件內(nèi)內(nèi)的譯譯碼器器譯碼碼后,,可選選定至至多16個子子地址。子地址址編號為為A(0)~A(15)。CAMAC單機(jī)機(jī)箱中,,除控制制器外可可插23個組件件,每個個組件又又可設(shè)置置16個個子地址址。因此此一個單單機(jī)箱的的測試點(diǎn)點(diǎn)或控制制點(diǎn)總數(shù)數(shù)可達(dá)16×23=369個個。3)功能線F16,,F(xiàn)8,,F(xiàn)4,,F(xiàn)2,,F(xiàn)1選定的一一個或多多個組件件中的子子地址應(yīng)應(yīng)完成的的功能,,將由5根功能線線(F16,F(xiàn)8,F(xiàn)4,F(xiàn)2,F(xiàn)1)上的信信號來確確定。這這些信號號在組件件中經(jīng)譯譯碼可形形成32種功能,功能編編號為F(0)~F(31),主要是是讀操作、寫操作和數(shù)據(jù)傳遞遞等,見書書上P183.表9-2。組件中中的寄存存器分成成兩組。。第1組為數(shù)據(jù)寄存存器,第2組為狀態(tài)寄存存器。功能碼具具體功能能如下::F(0):將第1組的一一個寄存存器的內(nèi)內(nèi)容傳遞遞到控制制器,而而寄存器器內(nèi)容不不變,該該寄存器器由子地地址選定定。F(1):將第2組的一一個寄存存器的內(nèi)內(nèi)容傳遞遞到控制制器,而而寄存器器內(nèi)容不不變。該該寄存器器由子地地址選定定。F(2):將第1組的一一個寄存存器的內(nèi)內(nèi)容傳遞遞到控制制器,寄寄存器的的內(nèi)容在在選通S2時被清除除。該寄寄存器由由子地址址選定。。F(3):將第1組的一一個寄存存器內(nèi)容容的補(bǔ)碼碼傳遞到到控制器器,寄存存器內(nèi)容容不變。。該寄存存器由子子地址選選定。F(4)~F(7):F(4)和和F(6)為非非標(biāo)準(zhǔn)功功能碼,,F(xiàn)(5)和F(7)為備用用功能碼碼。對于于非標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)功能碼碼,用戶戶可以根根據(jù)需要要,自行行確定它它的功能能。備用用功能碼碼為待定定碼,留留作標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)功能的的擴(kuò)展。。F(8):將響應(yīng)應(yīng)線Q上上的一個個信號傳傳遞給控控制器,,Q信號號表示L信號的的狀態(tài)或或組件的的LAM(LookAtMe))請求。。如果組組件沒有有請求,,或者有有請求而而被禁止止,那么么Q=0。被測測試的L信號或或一個特特定的LAM請請求由子子地址選選定。F(9):清除組組件中第第1組的的一個寄寄存器的的內(nèi)容。。該寄存存器由子子地址選選定。F(10):使組件件中的一一個LAM狀態(tài)態(tài)復(fù)位。。Q信號號可以表表明組件件中任何何選定特特征的狀狀態(tài)。F(11):清除第第2組的的一個寄寄存器的的內(nèi)容。。該寄存存器由子子地址選選定。F(12)~F(15):F(12)和F(14)是非非標(biāo)準(zhǔn)功功能碼,,F(xiàn)(13)和和F(15)是是備用功功能碼。。F(16):強(qiáng)迫第第1組的的一個寄寄存器的的每一位位與控制制器所發(fā)發(fā)送的相相應(yīng)數(shù)據(jù)據(jù)位成為為同樣的的狀態(tài)。。寄存器器由子地地址選定定。本命命令的作作用是將將數(shù)據(jù)位位Wi寫入第1組寄存存器的對對應(yīng)位Mi中,用符符號表示示為Mi=Wi。F(17):強(qiáng)迫第第2組的的一個寄寄存器的的每一位位與控制制器所發(fā)發(fā)送的相相應(yīng)數(shù)據(jù)據(jù)位成為為同樣的的狀態(tài),,即Mi=Wi。寄存存器由子子地址選選定。F(18):將第1組的一一個寄存存器的選選定位進(jìn)進(jìn)行置位位,選定定位由控控制器發(fā)發(fā)送的一一個數(shù)據(jù)據(jù)字中為為1的位位確定,,相應(yīng)位位被置為為1。未未選定位位的內(nèi)容容不變。。寄存器器由子地地址選定定。F(19):將第2組的一一個寄存存器的選選定位進(jìn)進(jìn)行置位位,選定定位由控控制器發(fā)發(fā)送的一一個數(shù)據(jù)據(jù)字中為為1的位位所確定定,相應(yīng)應(yīng)位被置置為1。。未選定定的內(nèi)容容不改變變。F(20)和F(22):非標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)功能碼碼,用戶戶可用來來作為全全寫或選選置組件件中的寄寄存器。。F(21):清除第第1組的的一個寄寄存器的的選定位位的內(nèi)容容。選定定位由控控制器發(fā)發(fā)送的一一個數(shù)據(jù)據(jù)字中為為1的位位所確定定,相相應(yīng)位被被清除為為0。未未選定位位的內(nèi)容容不變。。寄存器器由子地地址選定定。F(23):清除第第2組的的一個寄寄存器的的選定位位的內(nèi)容容。選定定位由控控制器發(fā)發(fā)送的一一個數(shù)據(jù)據(jù)字中為為1的位位所確定定,相應(yīng)應(yīng)位被清清除為0。未選選定位的的內(nèi)容不不變。寄寄存器由由子地址址選定。。F(24):禁止組組件中的的一個特特征進(jìn)入入數(shù)據(jù)路路,或屏屏蔽一個個信號。。本功能能的作用用是從選選通S1或S2開始。被被禁的特特征,例例如一個個LAM請求或或數(shù)據(jù)輸輸入,由由子地址址選定。。F(25):當(dāng)許動動或禁動動不適當(dāng)當(dāng)時,這這個命令令用來起起動或終終止一個個動作。。起動或或終止在在選通S1或S2時刻刻發(fā)生。。執(zhí)行碼碼不得用用來對一一個需要要F(24)操操作的組組件的特特征進(jìn)行行置位,,也不得得用來對對一個需需要F(26)置位的的組件特特征進(jìn)行行復(fù)位。。被執(zhí)行行的動作作,或它它所加給給組件的的特征由由子地址址選定。。F(26):觸發(fā)或或允許組組件中的的一個特特征動作作產(chǎn)生,,或者中中斷一個個屏蔽信信號。其其作用是是從選通通或開始始生效。。被許動動的特征征,例如如—個LAM請請求或數(shù)數(shù)據(jù)輸入入,由子子地址選選定。F(27):在Q線線上產(chǎn)生生與組件件的一個個特征相相應(yīng)的響響應(yīng)。由由子地址址選定的的這個特特征可以以是一個個LAM狀態(tài),,但不能能是一個個LAM請求或或L信號號。該特特征不能能被狀態(tài)態(tài)測試命命令復(fù)位位。F(28)~F(31):F(28)和F(30)是非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)功能能碼,F(xiàn)(29)和F(31)是備備用碼。。以上32種功能中中,有18種具有明明確的專用意義義,其余14種是非標(biāo)準(zhǔn)功功能碼和備用碼,給CAMAC的發(fā)展留留有余地地。4)命令的傳傳遞和譯譯碼圖表示機(jī)機(jī)箱控制制器將一一個命令令N(i)A(j)F(k)傳遞到組組件的例例子。該該命令由由系統(tǒng)控制制器(一般是計計算機(jī))發(fā)出,存存放在機(jī)箱控制制器的寄寄存器中。為了保證證數(shù)據(jù)路路上的信信息準(zhǔn)確確而有效效地傳遞遞,控制制器在分分開的兩兩條母線線上依次發(fā)出兩個選通通脈沖和和。組件響響應(yīng)這兩兩個信號號,按照照數(shù)據(jù)路路上的命命令信號號起動不不同的動動作。用用于數(shù)據(jù)據(jù)的選通通輸入,,用于改改變組件件或機(jī)箱箱控制器器內(nèi)部的的狀態(tài)。。(2)定時信號號(S1,S2)在數(shù)據(jù)路路中,所所有由讀讀出線R和寫入線線W傳遞的信信息統(tǒng)稱稱為數(shù)據(jù)據(jù),它可可以是測量數(shù)據(jù)據(jù),也可以以是狀態(tài)信息息和控制信息息。(3)數(shù)據(jù)及其其傳遞寫線(W1~W24)的作用是是將控制器所產(chǎn)生的的數(shù)據(jù)信信號傳輸?shù)浇M組件的寄存器器內(nèi)。在在每次寫寫入操作作時,控控制器在在W母線上產(chǎn)產(chǎn)生數(shù)據(jù)據(jù)信號,,該信號號在Sl前到達(dá)穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)態(tài),并保保持到操操作結(jié)束束。讀線(R1~R24)的作用是是將組件所產(chǎn)生的的數(shù)據(jù)傳輸給控控制器。在每次次讀操作作期間,,組件在在讀出母母線R上建立起起數(shù)據(jù),,在選通通脈沖之之前到達(dá)達(dá)穩(wěn)定狀狀態(tài),并并且在整整個數(shù)據(jù)據(jù)路操作作持續(xù)期期保持不不變,除除非改變變了數(shù)據(jù)據(jù)源的狀狀態(tài)??乜刂破髟谠跁r啟動動對R線上數(shù)據(jù)據(jù)的接收收動作。。CAMAC數(shù)據(jù)據(jù)路為每每個組件件各設(shè)了了一條L專線,用于組組件向控控制器提出中斷斷,請控制制器給予予處理。。例如組組建ADC轉(zhuǎn)換換結(jié)束(數(shù)據(jù)已已準(zhǔn)備好好)、打打印機(jī)打打印完畢畢、計數(shù)數(shù)器溢出出等,都都要發(fā)出出這種請請求----LAM信信號。系統(tǒng)控制制器必須根據(jù)據(jù)預(yù)編程程序?qū)Ω鞲鱾€請求求做出適適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。當(dāng)組件有有請求,,就將L線置1,控制器識別后作作出相應(yīng)應(yīng)操作。一個組組件可以以有多個個請求源源,這些些請求源源共享一一根L線,每一一時刻L線上的信信號只能能表示一一個請求求源的狀狀態(tài)。為為了使各各請求源源互不干干擾而又又能得到到及時處處理,組組件應(yīng)該該設(shè)置有有關(guān)LAM的各類寄寄存器,,并為控控制器檢檢查LAM狀態(tài)和發(fā)發(fā)布命令令提供方方便。(4)狀態(tài)信號號(L,,B,Q,X)第2組寄寄存器有有:LAM狀狀態(tài)寄存存器,A(12);;LAM屏屏蔽寄存存器,A(13);;LAM請請求寄存存器,A(14)。。存取LAM信信息的操操作可以以分成二二類。一一類是對對上述第第2組寄寄存器尋尋址操作作,包括括讀F(1)、、寫F(17)、清F(11)、選選置F(19)和選清清F(23)。。另一類類尋址操操作,包包括清LAM(10)、許動動F(26)、、禁動F(24)、測測試狀態(tài)態(tài)F(27)和和測試LAMF(8)。LAM(i)請請求等于于1的條條件取決決于LAM狀狀態(tài)寄存存器、LAM屏屏蔽寄存存器和總LAM屏蔽寄寄存器的狀態(tài)是是否都為為1態(tài)。。LAM屏蔽寄寄存器僅僅對第i個請求求起屏蔽蔽作用,,而總屏屏蔽寄存存器對組組件所有有請求起起屏蔽作作用。這這三個寄寄存器在在系統(tǒng)啟啟動時(即z==1),,必須進(jìn)進(jìn)入規(guī)定定的初始始狀態(tài),,即0態(tài)態(tài),以禁禁止所有有請求。。在CAMAC系統(tǒng)中,,數(shù)據(jù)路路操作基基本上按按照程序輸入入/輸出出方式進(jìn)行,每發(fā)發(fā)一條命令令就完成一一次信息交交換。這種種方式能夠夠適應(yīng)一般般系統(tǒng)的要要求地址掃描型型(AddressScan):地址掃描型型是從組件件中一批位位置相鄰的的寄存器讀讀/寫數(shù)據(jù)據(jù)。讀寫的子子地址總是是從A(0)開始,然后后按順序逐逐次掃描。。寄存器的的子地址應(yīng)應(yīng)該是連續(xù)續(xù)的。在地地址掃描中中,若子地地址存在(有寄存器),Q響應(yīng)為1,則可讀//寫一個字字的數(shù)據(jù),,然后子地地址加1。若Q為0,表示無寄寄存器,則則數(shù)據(jù)的傳傳遞應(yīng)轉(zhuǎn)到到下一站,,從子地址址A(0)繼續(xù)進(jìn)行。。終止掃描描由預(yù)定的的最后一個個子地址或或字?jǐn)?shù)來確確定。地址址掃描流程程圖如圖9-7所示。地址掃描是是多地址傳傳遞,傳遞遞的同步與與終止信號號都來自控控制器。重復(fù)型(Repeat):重復(fù)型是單單地址傳遞遞成組數(shù)據(jù)據(jù),即把一批批數(shù)據(jù)送到到某個寄存存器,或從從某寄存器器取出一批批數(shù)據(jù)。Q=1時,,表明數(shù)據(jù)據(jù)已準(zhǔn)備好好,數(shù)據(jù)傳傳遞有效;;Q=0時時,讀出操作表表示組件不不能供給一一個數(shù)據(jù)字字,而寫入入操作則表表示數(shù)據(jù)字字未被組件件接收。此此時,命令令將以相同同的數(shù)據(jù)字字重復(fù),直直到Q=1為止。終止重復(fù)型型字組傳遞遞的方法可設(shè)設(shè)置預(yù)定字字組來完成成??梢钥纯闯?,此方方式的特點(diǎn)點(diǎn)是單地址傳遞遞,Q響應(yīng)同步,控制器決定定終止。停止型(Stop):停止型是對對一個寄存存器讀/寫寫成組數(shù)據(jù)據(jù)。Q=1表表示讀/寫寫操作的數(shù)數(shù)據(jù)正在傳傳遞,Q==0表示成成組數(shù)據(jù)已已傳遞完畢畢。停止型型的特點(diǎn)是是單地址傳遞遞,控制器同步步,Q響應(yīng)終止止。為了保證信信息可靠傳傳遞,控制制器需要了了解它所發(fā)發(fā)出的命令令是否已經(jīng)到到達(dá)所尋址的組組件,以及及組件能否執(zhí)行這個命令。。X線的設(shè)置置就是為了使使組件回答答這個問題題。當(dāng)一個組件件接收了一個個命令并能能夠執(zhí)行時,它必須須在X母線線上產(chǎn)生X=1的信信號。X線線上的信號號必須在之之前達(dá)到穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)并并一直保持持到,控制制器必須在在時接收該該信號。信號X=0表示一次次嚴(yán)重的故障障。例如,一一個組件未未插入機(jī)箱箱或未供電電,或者組組件未設(shè)計計該命令所所要求的功功能。另外外,若組件件完成該命命令需要某某外部設(shè)備備予以合作作而外部設(shè)設(shè)備不合作作時,組件件以X=0回答。所謂公共控控制,就是是由控制器產(chǎn)產(chǎn)生的命令令,包括起始始Z、清除除C和禁止止I,都必須被所有有連到相應(yīng)應(yīng)母線上的的組件所接接收,它是一種種無尋址操作。1)起始始Z起始信號Z是供系統(tǒng)啟動動用的,它對對其它信號號有絕對的優(yōu)先先權(quán)。當(dāng)Z=1時所有數(shù)數(shù)據(jù)寄存器器和控制寄寄存器必須須置于預(yù)定定的起始狀狀態(tài),所有有LAM狀狀態(tài)寄存器器必須復(fù)位位,所有LAM請求求必須禁動動。產(chǎn)生Z信號的單元元必須起動動占線信號B、選通信號和禁止信號I。接受Z信號的單元元必須用選通信號來來門控(即在Z·響應(yīng)),以防止Z線上的虛假假信號起作作用。(5)公共控制(Z,C,I)2)清除C當(dāng)清除信號C=1時,清清除所有與C線相相連的寄存器器和觸發(fā)器。產(chǎn)生C信號號的單元起動動占線信號和選通信號,而接收C信信號的單元也也用來門控。3)禁止II=1時,禁止該線所連連接組件的任任何特征,例如,禁止止計數(shù)器接收收外輸入脈沖沖,禁止ADC接受輸入信號號等。任何單單元產(chǎn)生起始始信號Z=1的時候,也必必須產(chǎn)生I=1的信號,I信號保持到Z信號的持續(xù)期期。1)非標(biāo)準(zhǔn)連連接(P1~P7)在數(shù)據(jù)路插座座上,每個普通站有5個個觸點(diǎn)(P1~P5)、控制站有七個個觸點(diǎn)(P1~P7),是供非規(guī)定使用的。其中,普普通站的P1和P2都與自由母線線連接,以準(zhǔn)準(zhǔn)許每個單元元在這兩根線線上產(chǎn)生信號號,或從它們們接收信號。。普通站的P3~P5和控制站的P1~P7都是未連線的的觸點(diǎn),稱為為補(bǔ)充觸點(diǎn),設(shè)計者可根根據(jù)需要自由由連線。2)電源線線數(shù)據(jù)路必須包包括表9-1列出的所有強(qiáng)強(qiáng)行規(guī)定的、、附加的和備備用的電源線線。(6)其它連線多機(jī)箱CAMAC系統(tǒng)包括一個個或多個分支支,每個分支支由一個分支驅(qū)動器BD(BranchDriver)及最多7個機(jī)箱組成。為改善善信息傳輸質(zhì)質(zhì)量,每個分分支設(shè)有終端匹配器。分支驅(qū)動器和和所有機(jī)箱控控制器的連接接通道,一般般長度不超過過50m。分支總線包包括65根信號線和各自的返回線以及兩根電纜屏蔽線,通過132芯連接器將分支驅(qū)動器器和機(jī)箱連成成一個鏈?zhǔn)较到y(tǒng)。3.CAMAC分支系統(tǒng)統(tǒng)分支總線線的結(jié)構(gòu)構(gòu)和用途途概括如如表(1)概述串行系統(tǒng)統(tǒng)就是利利用串行行總線將將多個CAMAC機(jī)箱和串串行驅(qū)動動器連成成一個閉閉合回路路?;芈仿分凶疃喽嗫蛇B62個機(jī)箱,,信息流流的方向向是單向向的。信信息直接接傳輸距距離為10km,加入通通訊設(shè)備備后傳輸輸距離無無限制,,串行系系統(tǒng)的結(jié)結(jié)構(gòu)如圖圖4.CAMAC串行系系統(tǒng)串行系統(tǒng)統(tǒng)中,只只需9條條或2條條信號線線(或?qū)€),,9條線用用于傳輸輸字節(jié)串串,2條線用用于傳輸輸位串。這兩種種串行總總線都有有一條時鐘鐘線,用來傳傳輸同步步時鐘,,時鐘頻頻率范圍圍為0~5MHz。每個機(jī)箱箱有一個個串行機(jī)箱箱控制器器SCC,通過前前面板上上的輸入入/輸出出端口連連到串行總線線SH上。計算算機(jī)控制制串行驅(qū)驅(qū)動器SD的動作,,SD發(fā)出的串串行信息息經(jīng)各個個機(jī)箱處處理后逐逐一轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)直至回回到SD的入口。。未被尋尋址的機(jī)機(jī)箱對于于SH上的信息息是透明明的(直接轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)),而被被尋址的的機(jī)箱由由SCC按照命令令所規(guī)定定的動作作啟動一一次CAMAC機(jī)箱數(shù)據(jù)據(jù)路操作作,并發(fā)發(fā)出回答答信息經(jīng)經(jīng)后續(xù)機(jī)機(jī)箱回傳傳到SD入口。計計算機(jī)、、SD、SCC和組件的的關(guān)系如如圖9-11所示。報文由若若干字節(jié)節(jié)組成,,一個字字節(jié)由8個位組成,其其中1~6位為信息息位,位7為界界限符位位。當(dāng)位77為0時表示本本字節(jié)在在報文中中,位7為1時表表示本字字節(jié)為報報文的結(jié)結(jié)尾或為為二個報報文之間間的等待待字節(jié)。。位8為奇數(shù)校校驗位,它使橫橫向1的個數(shù)保保持為奇奇數(shù)。報報文的基基本格式式如圖9-12所示。(2)報文格式式圖9-13字節(jié)幀一個報文文的首字節(jié)必須是一一個或幾幾個位7為1的的界限符符字節(jié)后后的第一一個位7為0的的字節(jié),,隨后的的正文長度可變變,指示示機(jī)箱應(yīng)應(yīng)完成的的操作或或機(jī)箱的的回答及及請求信信息。首首字節(jié)和和正文字字節(jié)的位位7都為為0,而而隨后出出現(xiàn)的位位7為1的字節(jié)節(jié)為界限符字字節(jié),表明報報文的結(jié)結(jié)束。一一般,這這個字節(jié)節(jié)還用來來進(jìn)行1~6位位的縱向偶校校驗。報文橫橫向和縱縱向奇偶偶校驗組組成奇偶偶檢錯碼碼。幀結(jié)結(jié)構(gòu)如圖圖9-13所示示。串行系統(tǒng)統(tǒng)的報文文有三種種。命令報文文由SD產(chǎn)生,送送至被尋尋址的SCC,以執(zhí)行行CAMAC操作。為為了響應(yīng)應(yīng)命令報報文,被被尋址的的SCC必須發(fā)出出一個回答報文文。最后一一種是由由SCC發(fā)出的請求報文文,表示該該機(jī)箱有有LAM請求。這這些報文文由各種種報文場場及格式式字節(jié)構(gòu)構(gòu)成。報報文中的的信息符符號均冠冠以S(Serial),例如SN,SA,SF,F(xiàn)W,SR,SQ,SX等,其意意義與機(jī)機(jī)箱數(shù)據(jù)據(jù)路符號號相對應(yīng)應(yīng)。另外外,SC為機(jī)箱地地址,SGL為按優(yōu)先先權(quán)分級級的請求求信號。。命令、回回答、請請求報文文中信息息,可劃劃分為如如下報文文場:①機(jī)箱地址址場:6位(SCl,SC2,SC4,,SC8,SCl6,,SN32),,用來尋尋址機(jī)箱箱或表示示報文來來源;②站號場:5位(SNl,SN2,SN4,,SN8,SNl6),用來來尋址機(jī)機(jī)箱中的的組件;;③子地址場場:4位(SA1,SA2,SA4,,SA8),用用來尋址址組件中中子地址址;④功能位:5位(SF1,SF2,SF4,,SF8,SFl6),規(guī)定定組件要要執(zhí)行的的動作;;⑤寫數(shù)場:24位位(SW1~SW24),表表示SD向SCC寫入入的數(shù)據(jù)據(jù);⑥讀數(shù)場:24位位(SR1—SR24),表表示從SCC讀讀出到SD的數(shù)數(shù)據(jù);⑦報文識別別場:2位(M1,,M2),供三三種報文文的識別別;⑧狀態(tài)場:4位(ERR,SQ,SX,DERR),表明明被尋址址機(jī)箱的的狀態(tài)(ERR:出錯錯位,若若ERR=1,,說明報報文中有有奇偶校校驗誤差差或報文文識別場場錯誤,,SCC不執(zhí)行行該命令令;SQ:響應(yīng)應(yīng)位,執(zhí)執(zhí)行CAMAC操作后后與數(shù)據(jù)據(jù)路Q對對應(yīng)的信信息;SX:命命令接收收后,執(zhí)執(zhí)行CAMAC操作后后與數(shù)據(jù)據(jù)路x對對應(yīng)的信信息;DERR:延遲遲出錯位位,表示示SCC是否成成功地執(zhí)執(zhí)行了上上一次命命令。如如果上次次接收的的命令報報文有錯錯,SCC未曾曾執(zhí)行,,那么DERR=1);⑨串行分級級場:5位(SGL1~SGl5)、是是優(yōu)先請請求分級級碼。報文由多多個字節(jié)節(jié)組成,,除了上上述報文場之外,還還包括一一些起重重要作用用的格式字節(jié)節(jié),用來表表示報文文的結(jié)尾,提供幾何校驗驗,以及保保證串行行傳輸?shù)牡耐降取"俳缦薹肿止?jié)——位7為1的的字節(jié)。。報文的的最后一一個字節(jié)節(jié)或兩個個報文之之間的字字節(jié)是界界限字符符,一個個或幾個個界限字字節(jié)后的的第一個個非界限限符字節(jié)節(jié)為報文文的首字字節(jié),一一個或幾幾個非界界限符字字節(jié)后的的第一個個界限符符字節(jié)為為報文結(jié)結(jié)尾字節(jié)節(jié);②縱校場字字節(jié):提供從從報文首首字節(jié)直直到本字字節(jié)的縱縱向偶校校驗的數(shù)數(shù)據(jù)。該該字節(jié)位位7為0稱為總總和字節(jié)節(jié),位7為l稱稱為結(jié)尾尾總和字字節(jié);③結(jié)尾字節(jié)節(jié)——位7為1具具有模式式11100000的的字節(jié)。。結(jié)尾字字節(jié)出現(xiàn)現(xiàn)在SD發(fā)出的的二次命命令報文文之間,,可以取取得系統(tǒng)統(tǒng)的同步步字節(jié)。。被尋址址的SCC要產(chǎn)產(chǎn)生等待待字節(jié)在在截短命命令和回回答報文文之間,,以及在在回答報報文后直直到接收收下一個個命令報報文;④空格字格格——位7為0具有模式式10111111的字節(jié)。。空格字字節(jié)作為為SD發(fā)生的命命令報文文中留作作SCC的回答空空間。機(jī)箱控制制器SCC的動作序列列取決于串串行總線線SH上的報文序列。它們都是嚴(yán)嚴(yán)格按照位同同步或字節(jié)同同步進(jìn)行。主主要有:命令/回答序序列;請求報文序列列;SCC的動作序列。。(3)報文序列與SCC動作序列圖9-14多控制器系統(tǒng)(1)概述在CAMAC系統(tǒng),多個個具有控制器器功能的組件件可并存于一一個機(jī)箱中,,共享CAMAC組件及及相聯(lián)的外設(shè)設(shè),并能以一一定的方式與與上位計算機(jī)機(jī)發(fā)生聯(lián)系,,如圖9-14所示。在圖9-14中,計算機(jī)(1~3)通過機(jī)箱控制器或輔助機(jī)箱控制制器都能控制CAMAC數(shù)據(jù)路,進(jìn)行行數(shù)據(jù)路操作。它們之間用用輔助控制器器總線連接,,以完成數(shù)據(jù)據(jù)路控制權(quán)的的分配及信號號N,L的傳遞。5.多控制器器系統(tǒng)根據(jù)CAMAC標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,,占據(jù)機(jī)箱第第24和25站的控制器能能產(chǎn)生NAF命令及同步信號S1,S2,并按命令完完成R/W線上的數(shù)據(jù)傳傳遞以及接收收Q,X,L等狀態(tài)信號,,稱為機(jī)箱控制器或主控制器(cc)。當(dāng)一個機(jī)箱箱中容納一個個以上的控制制源時,另一一些控制源只只能占用l~23普通站,這些些控制器稱為為輔助機(jī)箱控制制器(AC),它也具有上上述CC同樣的功能。。因A,F(xiàn),R,W,S1,S2,Q,X是連接各站的的母線,而N,L是第25站與其它站的的專用線,這這就產(chǎn)生了問問題:輔助控控制器如何尋尋址各站?又又如何接收L信號?當(dāng)兩個個以上的控制制器同時要求求對數(shù)據(jù)路加加以控制時又又如何分配控控制權(quán)等等。。為此,在新新標(biāo)準(zhǔn)中引進(jìn)進(jìn)了第四條總總線——輔助助控制器總線線(ACB).圖9-15是ACB連接形式,表表9-5是ACB的結(jié)構(gòu)及用途途。(2)輔助控制總線線(ACB)1)前面板板輸入輸出信信號一個機(jī)箱中的的多控器必須須在前面板上上有3個50CM型同軸軸連接器,分分別為請求(RQ)、準(zhǔn)入(GI)、及及準(zhǔn)出(GO),用用鏈狀連接方方式與ACB總線配合以以完成控制權(quán)權(quán)的分配。圖9-15CAMAC機(jī)箱中的多控制器①請求為獲得對機(jī)箱箱數(shù)據(jù)路的控控制權(quán),控制制器(CC或或AC)必須須產(chǎn)生一個請請求信號在ACB及前面面板上同時輸輸出。②準(zhǔn)入請求信號作為為具有最高控控制權(quán)的控制制器的準(zhǔn)入信信號,以后各各級的準(zhǔn)入分分別由前一級級的準(zhǔn)出送入入。當(dāng)控制器器有請求,同同時準(zhǔn)入為1,即獲得對對數(shù)據(jù)路的控控制權(quán)并產(chǎn)生生禁止請求信信號。③準(zhǔn)出得到準(zhǔn)入信號號的控制器,,如不存在請請求則產(chǎn)生準(zhǔn)準(zhǔn)出為1的信號。若存存在請求,準(zhǔn)準(zhǔn)出保持在0態(tài)。2)ACB信號ACB總線通通過各控制器器后面板上的的一個40芯接插件件,將多個控制制器聯(lián)系在一一起。①請求(RQ)請求線狀態(tài)為為1表示多控控制器中存在在對數(shù)據(jù)路進(jìn)進(jìn)行控制的請請求。此線同同時連接到各各前面板的請請求連接器上上。②禁止請求(RI)當(dāng)一個控制器器獲得對數(shù)據(jù)據(jù)路的控制權(quán)權(quán)后,必須建建立禁止請求求信號,禁止止其它控制器器的請求信號號。③輔助控制器鎖鎖定(ACL)ACL為不使使用請求/準(zhǔn)準(zhǔn)許方式的控控制權(quán)轉(zhuǎn)移控控制線。一個個機(jī)箱只允許許一個控制器器(CC或AC)具有ACL輸出,,當(dāng)ACL產(chǎn)產(chǎn)生時,其它它控制器必須須放棄數(shù)據(jù)路路操作或及時時完成數(shù)據(jù)路路操作,交出出控制權(quán)。④N編編碼碼信信號號(EN1,,2,,4,,8,,16)具有有控控制制權(quán)權(quán)的的AC將將經(jīng)經(jīng)編編碼碼的的站站號號EN信信號號傳傳遞遞給給CC,,并并經(jīng)經(jīng)CC以以最最大大100ns的的延延遲遲、、譯譯碼碼,,產(chǎn)產(chǎn)生生N(1)~~N(24)站站號號控控制制信信號號。。⑤LAM信信號號(AL1~~AL24)CC將將來來自自1~~24站站的的LAM信信號號經(jīng)經(jīng)AL線線轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)給給獲獲得得數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)路路控控制制權(quán)權(quán)的的輔輔助助控控制制器器⑥自由由線線備備用用。三..VXI總總線線VXI系統(tǒng)統(tǒng)由由插件件、主機(jī)機(jī)架架及連接接器器組成成。。1..VXI系系統(tǒng)統(tǒng)的的組組成成結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)(1))VXI插插件件及及連連接接器器VXI系系統(tǒng)統(tǒng)的的插插件件依依尺寸寸共有有四種種,如如上頁頁圖9-16(a)所所示示。。A尺尺寸寸插插件件的的面面積積(高高X深深)為為1Ocm××l6cm,,B尺尺寸寸為為23.3cm××l6cm,,C尺尺寸寸為為23.3cm××34cm,,D尺尺寸寸為為36.7cm××34cm。。A,,B尺尺寸寸插插件件的的厚厚度度為為2cm,,C,,D尺尺寸寸插插件件為為3cm,,但但均均允允許許擴(kuò)擴(kuò)展展若若干干整整數(shù)數(shù)倍倍。。各種種尺尺寸寸插插件件所所用用的的連連接接器器(又稱稱接接插插件件)如圖圖9-16(b)所示示。。其其中中P1連接接器器是是各各種種尺尺寸寸的的插插件件都都必必備備的的連連接接器器,,也也是是VXI總線線和和VME總線線都都不不可可少少的的。。B,C尺寸寸的插插件件除除P1外還還可可使使用用P2連接接器器。。D尺寸寸的插插件件除除P1外還還可可使使用用P2、P3連接接器器。。每每個個連連接接器器都都是是96插腳腳的的DIN接插插件件。。該該接接插插件件均均為為三排排,每排排32個插腳。(2)VXI主機(jī)架根據(jù)不同同尺寸的的插件,,可選用用不同的的主機(jī)架架。每臺臺主機(jī)架架最多只只能容納納13個插件,且形式式都是類類似的。。主機(jī)架架的后部部,分上上、下兩兩層放置置電源和冷卻設(shè)備備。上層裝裝有VXI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定定的7種電源,且全部部采用過過壓和過過流保護(hù)護(hù)。下部部裝有冷卻用風(fēng)風(fēng)扇,它的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動速度度由周圍圍空氣溫溫度自動動控制。。風(fēng)扇把把經(jīng)過濾濾的強(qiáng)力力冷空氣氣送入插插件的下下部,然然后穿過過冷氣孔孔對插件件進(jìn)行冷冷卻。在插件部部分與后后部冷卻卻、電源源部分的的交界處處,是一一塊12層的高質(zhì)質(zhì)量印制制電路板板。板上上分層印印制了全全部VXI總線,給給儀器提提供了良良好的電磁兼容容環(huán)境。在在C尺寸主機(jī)機(jī)架的印印刷電路路板上,,裝有P1和P2兩種連接接器插座座,用來連連接VXI總線和插插件上的的插頭。。在VXI總線中有有一種直直接通往往相鄰插插槽的本地總線線,用來在在機(jī)架未未插滿插插件而出出現(xiàn)空槽槽時,把把本地母母線跨接接起來。。(3)系統(tǒng)的控控制方式式和零插插槽主機(jī)架外外的計算算機(jī)可通通過多種種方式與與VXI系統(tǒng)聯(lián)聯(lián)系。通通過GPIB、、RS-232或微機(jī)機(jī)總線聯(lián)聯(lián)系時,,溝通兩兩種總線線的接口口都放在在一個特特定插件件內(nèi),即即零號插槽槽內(nèi)。該插插件稱為為零槽插件件。零槽插件件除放置置總線接接口外,,還常裝裝有各種種公共系系統(tǒng)資源源,并提提供對公用時鐘鐘、插件識別別、中斷判優(yōu)優(yōu)和應(yīng)答等多種信信號的驅(qū)驅(qū)動以及及對公共共系統(tǒng)資資源的管管理。VXI系系統(tǒng)對零零槽插件件的控制功能能有一定要要求,但但不要求求所有零零槽插件件都具有有相同的的性能。。VXI系統(tǒng)允許許采用插件式單單片計算算機(jī)作主控計計算機(jī),,組成獨(dú)獨(dú)立系統(tǒng)統(tǒng)。這種種方式有有利于提提高系統(tǒng)統(tǒng)的便攜攜性和工工作速度度,常用用于人機(jī)機(jī)交換信信息較少少但對便便攜性要要求非常常高的場場合。在VXI系統(tǒng)中,,命令、、數(shù)據(jù)、、地址和和其它信信息都通通過總線線傳遞。。按其功功能,VXI系統(tǒng)的總總線可分分為8種,即VME計算機(jī)總總線,時鐘和同同步總線線,模件識別別總線,觸發(fā)總線線,相加總線線,本地總線線,星形總線線和電源總線線。圖9-18VXIbus的P1,P2,P3連接器2.VXI系統(tǒng)統(tǒng)的總線線結(jié)構(gòu)(1)P1連接器P1連接接器上連連接的總總線可分分為四組組:數(shù)據(jù)傳輸輸總線(DataTransferBus,,簡記為為DTB)、DTB仲仲裁總線線(DataTransferBusArbitration)、優(yōu)先中斷斷總線(PriorityInterruptBus)和和實用總線線(UtilityBus)。1)數(shù)據(jù)據(jù)傳輸總總線數(shù)據(jù)傳輸輸總線用用于在CPU板上的主模塊(MASTER)與存儲器器板和輸輸入/輸輸出板上上的從模塊(SLAVE)之間傳送送數(shù)據(jù)、地址及有關(guān)的的控制信號號,由主模模塊起動動并控制制DTB的數(shù)據(jù)傳傳送周期期。與DTB有關(guān)的功功能模塊塊除主模模塊和從從模塊外外,還有有定位監(jiān)控(LocationMonitor)模塊和總線定時(BusTimer)模塊。數(shù)據(jù)傳輸總總線分為三三類信號線線:尋址線數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)線控控制制線A01:~A23:(地址)D00~D15AS(地地址選通)AM0—AM5(地址修改改)DS0(數(shù)據(jù)選通通0)DS0(數(shù)據(jù)選通通0)DS1(數(shù)據(jù)選通通1)DS1(數(shù)據(jù)選通通1)BERR(總線線錯誤)LWORD(長字)DTACK(數(shù)據(jù)傳送送認(rèn)可)WRITE(讀/寫寫)其中DS0、DS1是兩條雙功功能線。尋尋址線全部部由主模塊塊驅(qū)動,對對從模塊提提供的存儲儲單元進(jìn)行行尋址,尋尋址空間可可達(dá)16兆字節(jié)。16條數(shù)據(jù)線在在一個DTB周期內(nèi)可同同時傳送1~2個字節(jié)數(shù)據(jù)據(jù)。主模板使用用A02~A15線指定欲被被傳送的2個字節(jié)數(shù)據(jù)據(jù)的地址,,用DS0,DS1,A01和LWORD4條線確定多多種不同的的數(shù)據(jù)傳送送周期類型型,包括只只傳送地址址,單字節(jié)節(jié)奇地址或或偶地址數(shù)數(shù)據(jù)傳送,,雙字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)傳送,,單、雙字字節(jié)數(shù)據(jù)塊塊傳送,單單、雙字節(jié)節(jié)RWM傳送以及非非結(jié)盟式傳傳送等。6條地址修改改線(AM0~AM5)可提供64種地址修改碼,其其中50種可以由用用戶定義或或保留,其其余14種用來通知知從模板如如下信息::①DTB周期使用用的地址是是短地址((只使用A02~A15地址線),,還是標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)地址(使使用A02~A23)或擴(kuò)展地地址(P2連接器中中增加有A16~A31,使地址可可尋址至4G字節(jié)));②D00~D15上進(jìn)行的是是塊傳送,,還是程序序傳送或數(shù)數(shù)據(jù)傳送;;③所進(jìn)行的數(shù)數(shù)據(jù)傳送是是管理式的的還是非特特權(quán)式的。。2)DTB仲裁總總線VME標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)支持多處理器的分布式微微型計算機(jī)機(jī)系統(tǒng),即即多塊CPU板同時時存在于一一個VME系統(tǒng)中,,并共享系系統(tǒng)中的軟軟硬件資源源。當(dāng)多個個主模板申申請DTB的使用權(quán)權(quán)時,由VME的仲仲裁系統(tǒng)對對這些申請請進(jìn)行協(xié)調(diào)調(diào)。與DTB仲仲裁總線有有關(guān)的功能能模塊有系系統(tǒng)控制板板上的仲裁模塊和各CPU板上的請求模塊。仲裁總線線包括:BCLR((總線清除除),BGnIN(總線線允許輸入入n),BBSY((總線忙)),BGnOUT(總總線允許輸輸出n),BRn(總線請求求n)。其其中n=0,1,,2,3。。四條總線請請求線BR0~BR3具有不同的優(yōu)先先級,BR3最高,BRO最低。當(dāng)請請求模塊所所在板上的的主模塊或或中斷控制制模塊要求求使用DTB時,請請求模塊將將驅(qū)動BR中的一條條線向仲裁裁模塊發(fā)出出DTB請請求信號。。收到請求求信號后,,仲裁模塊塊通過4條條連接成菊花鏈狀的總線允許許線BGOIN~BG3IN和BG0OUT~BG3OUT,將將仲裁結(jié)果果通知被授授權(quán)使用DTB的模模塊。VME標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)規(guī)定了三三種仲裁算算法:優(yōu)先權(quán)仲裁裁法、循環(huán)仲裁法法和單級仲裁法法。優(yōu)先權(quán)仲裁裁法把DTB控控制權(quán)首先先授予那些些具有最高高優(yōu)先權(quán)的的請求模塊塊。循環(huán)仲裁法法也是一種優(yōu)優(yōu)先權(quán)仲裁裁法,只是是最高優(yōu)先先權(quán)在各主主模板間循循環(huán)。當(dāng)把把DTB授授權(quán)給驅(qū)動動BRN線的那些請請求模塊時時,下一個個具有最高高優(yōu)先權(quán)的的是驅(qū)動BRN-1線的那些請請求模塊組組成的鏈路路。單級仲裁法法只接收BR3線上的請求求信號。同一鏈路上上的請求模模塊的優(yōu)先先權(quán)由對應(yīng)應(yīng)的菊花鏈狀總總線允許線線來決定,距距1號槽越越近的模塊塊優(yōu)先權(quán)越越高。每個個發(fā)出BRN信號的請求求模塊驅(qū)動動對應(yīng)級別別的BGNOUT線為為假,并監(jiān)監(jiān)視BGNIN線。當(dāng)當(dāng)該線變?yōu)闉檎鏁r,請請求模塊驅(qū)驅(qū)動BBSY線,表表示DTB已被占用用。DTB使用結(jié)束束后,請求求模塊釋放放BBSY線并驅(qū)動動BGNOUT線為為真,交出出DTB使使用權(quán)。BCLR線由仲裁模塊驅(qū)驅(qū)動,用于有更更高級別的的DTB請求。這樣樣的請求發(fā)發(fā)生時,將將中斷現(xiàn)行行的DTB周期。3)優(yōu)先先中斷總線線優(yōu)先中斷總總線供VME系統(tǒng)中中的中斷模塊和中斷控制模模塊間進(jìn)行中斷斷請求和中中斷認(rèn)可操操作用。VME支持持兩種中斷斷子系統(tǒng),,即具有一一個中斷控控制模塊的的單控制器系系統(tǒng)和具有多個個中斷控制制模塊的分布式系統(tǒng)統(tǒng)。與優(yōu)先中中斷總線有有關(guān)的功能能模塊還有有IACK菊花鏈驅(qū)驅(qū)動模塊。。優(yōu)先中斷斷總線包括括:IRQ1~I(xiàn)RQ7,IACK(中斷確確認(rèn)),IACKIN/1ACKOUT(中斷斷認(rèn)可菊花花鏈)。中斷請求線線具有不同同的優(yōu)先級級,IRQ7最高,IRQ1最低。在單單控制器系系統(tǒng)中,中斷控制模模塊監(jiān)視全全部IRQ線;在分布式式系統(tǒng)中,,每個個中中斷斷控控制制模模塊塊只只監(jiān)監(jiān)視視分分配配給給它它的的IRQ線線。IACK線線由由中中斷斷控控制制模模塊塊驅(qū)驅(qū)動動,該該線線與與1號號槽槽的的IACK——IN相相連連。。在在1號號槽槽的的系系統(tǒng)統(tǒng)控控制制板板上上的的IACK菊菊花花鏈鏈驅(qū)驅(qū)動動模模塊塊通通過過菊菊花花鏈鏈路路向向系系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)發(fā)送送中中斷斷認(rèn)認(rèn)可可信信號號。。圖圖9-19為為中中斷斷認(rèn)認(rèn)可可菊菊花花鏈鏈結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖圖。。圖9-19中斷認(rèn)可菊花鏈結(jié)構(gòu)圖4)實實用用總總線線實用用總總線線為為VME系統(tǒng)統(tǒng)提提供供系統(tǒng)統(tǒng)時時鐘鐘以及及對對系系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行行初始始化化和故障障診診斷斷等功功能能。。實實用用總總線線包包括括::SYSCLK(系統(tǒng)統(tǒng)時時鐘鐘),ACFALL(交流流故故障障),SERCLK(序列列時時鐘鐘),SYSRESET(系統(tǒng)統(tǒng)復(fù)復(fù)位位),SERDAT(序列列數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)),SYSFAIL(系統(tǒng)統(tǒng)故故障障)等。。與與實實用用總總線線有有關(guān)關(guān)的的功功能能模模塊塊,,包包括括系統(tǒng)統(tǒng)時時鐘鐘驅(qū)驅(qū)動動模模塊塊、序列列時時鐘鐘驅(qū)驅(qū)動動模模塊塊和電源源監(jiān)監(jiān)視視模模塊塊,全全部部裝裝在在1號槽槽的的系系統(tǒng)統(tǒng)控控制制板板上上。。(2))P2連接接器器P2連接接器器總總線線包包括括各各種種電源源引引腳腳、10MHz差差分分時時鐘鐘、2條條并并列列ECL觸觸發(fā)發(fā)線線、8條條并并行行TTL觸觸發(fā)發(fā)線線、模塊塊識識別別線線、24條條本本地地總總線線、模擬擬相相加加線線等。。1))CLK10CLK10是10MHz系系統(tǒng)統(tǒng)時時鐘鐘。它它源源于于0號號槽槽并并分分配配至至1~~12號號槽槽的的P2上上。。0號號槽槽的的輸輸出出是是差差分分ECL信信號號,,經(jīng)經(jīng)背背板板緩緩沖沖后后作作為為單單源源和和單單目目標(biāo)標(biāo)差差分分ECL信信號號分分配配至至各各模模塊塊插插槽槽。。CLK10在背背板板上上是是被被單單獨(dú)獨(dú)緩緩沖沖的的。。2))MODIDMODID為為模塊塊識識別別總總線線,用用來來檢檢測測槽槽中中模模塊塊的的存存在在與與否否。。識識別別一一特特別別器器件件的的幾幾何何位位置置(槽槽號號);;用用指指示示燈燈或或其其它它方方法法顯顯示示模模塊塊的的實實際際物物理理位位置置。。3))TTL觸觸發(fā)發(fā)線線TTLTRG線線是是集集電電極極開開路路TTL觸觸發(fā)發(fā)線線,,用用于于模塊塊間間的的通通訊訊。VXI標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中中規(guī)規(guī)定定了了一一些些標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的的配配置置方方法法,,如如同同步步(SYNC)、、半半同同步步(SEMI——SYNC)、、異異步步(ASYNC)和和開開始始//停停止止(STST)等等協(xié)協(xié)議議。。這這些些協(xié)協(xié)議議分分別別對對觸觸發(fā)發(fā)源源和和觸觸發(fā)發(fā)接接受受者者規(guī)規(guī)定定了了定定時時要要求求。。4)ECL觸觸發(fā)線設(shè)置兩條條ECLTRG線目的的是作為為模塊間的的定時資資源。它們以以VXI總線子子系統(tǒng)背背板的一一段為通通路,包包括0號號槽在內(nèi)內(nèi)的任一一模塊都都可以驅(qū)驅(qū)動這兩兩條線或或接收來來自這兩兩條線上上的信息息。這兩兩條線是是單端ECL的的,系統(tǒng)統(tǒng)阻抗為為50ΩΩ,規(guī)定定邏輯高高為有效效狀態(tài)。。5)SUMBUSSUMBUS為為相加總線線,以VXI總線線系統(tǒng)背背板的一一段印制制電路為為通路。。各模塊塊均可用用一模擬擬電源驅(qū)驅(qū)動該線線,也可可通過一一高阻抗抗接收器器,如高高阻抗模模擬緩沖沖放大器器接收來來自該總總線的信信息。相相加總線線的功能能之一是是將來自自各模擬擬的輸出出疊加,,合成復(fù)復(fù)雜波形形的信號號。6)LOCALBUSLOCALBUS為為菊花鏈本本地總線線,其界限限由相鄰鄰安裝的的模塊確確定。0~12號槽均均有本地地總線,,可傳輸輸幾種信信號電平平。各模模塊均用用面板上上的機(jī)械械鍵指示示出在本本地總線線各邊可可以無損損壞的發(fā)發(fā)出或接接收的信信號種類類。(3)P3連接器為滿足更更高性能能儀器的的需要,,VXI總線標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)還為為D尺寸的插件定定義了連連接器P3的全部引引腳。在在向P3傳送諸如如高速時鐘鐘和觸發(fā)路徑徑等系統(tǒng)資資源方面面,0號號槽起著著獨(dú)特的的作用。。在P3上特別增增加了各各種電源引腳腳、與P2中10MHz時時鐘同步的100MHz差差分時鐘鐘輸出、10MHz時時鐘沿選選擇的同步信號號、4條ECL觸發(fā)發(fā)線、24條本本地總線線及供各模模塊之間間互相定定時的星形觸發(fā)發(fā)線等。除上上述總線線外,在在P3連連接器上上也有保保留引腳腳RSV。1)CLK100CLK100是100MHz系系統(tǒng)時鐘鐘。它源于于0號槽槽并分配配至1~~12號號槽的P3上。0號號槽CLK100輸出的是是差分ECL,,在背板板上被緩緩沖后,,作為單單源和單單目標(biāo)差差分ECL信號號,分配配至各模模塊插槽槽。2)SYNC100SYNC100為同步信號號線,用來使使多個器器件與給給定的CLK100的上升沿沿同步。。SYNC100信號由0號槽分分配到1~12號槽,,每個槽槽均有單單獨(dú)的背背板緩沖沖器。具具有SYNC100功能的0號槽模模塊,可可提供一一將外部部事件同同步至CLK100的判優(yōu)器器,并滿滿足對SYNC信號所所保證的的建立和和保持時時間,以以保證所所有被作作用的模模塊在同同一CLK100時鐘沿上上被觸發(fā)發(fā)。SYNC100為10ns的脈脈沖,可可由任何何類型的的外部或或內(nèi)部事事件觸發(fā)發(fā)。3)STARX和STARY星形觸發(fā)發(fā)線STARX和STARY用于模塊間的的異步通通信。0號槽槽可提供供一交叉叉矩陣開開關(guān),可可編程確確定任意意兩條STARX或STARY線之之間的信信號路徑徑或?qū)⒃谠谝粭lSTAR線上接接收的信信號廣播播至一組組STAR線上上。為增增加靈活活性,STAR線是雙向的。4)ECLTRG和和LBUS。功能上與與P2連接器中中的ECLTRG和LBUS相同,并滿足足同樣的的規(guī)定。。(1)VXI總總線器件件分類組成VXI系統(tǒng)統(tǒng)的基本邏輯輯單元稱為器件。一般來來說,一一個器件件占據(jù)一一個VXI總線線插件,,但也允允許在一一個插件件上實現(xiàn)現(xiàn)多個器器件或者者一個器器件占據(jù)據(jù)多個插插件。計計算機(jī)、、數(shù)字多多用表、、多路開開關(guān)、信信號發(fā)生生器、人人機(jī)接口口和計數(shù)數(shù)器等都都可作為為器件存存在于VXI總總線系統(tǒng)統(tǒng)中。VXI總線器器件根根據(jù)它它們所所支持持的通通信協(xié)協(xié)議分分為四級,如圖圖9-20所示。。圖9-20VXI總線器件分類3.VXI總線線器件件及其其通信信協(xié)議議VXI總線線對所所有VXI器件件規(guī)定定了一一些最最基本本的功功能,,以便便實現(xiàn)現(xiàn)系統(tǒng)統(tǒng)和存存儲器器的自自動組組態(tài)。。每個VXI器件件都有有一組組組態(tài)態(tài)寄存存器,系統(tǒng)統(tǒng)可通通過VME總線線的P1連接器器訪問問這些些寄存存器,,以識識別器器件的的種類類、型型號、、生產(chǎn)產(chǎn)廠、、地址址空間間以及及存儲儲器需需求等等。只只具有有這種種最基基本能能力的的VXI器器件叫叫作基于寄寄存器器的器器件。存儲器器器件件。這這類器器件可可以是是RAM,ROM或其它類類型的的存儲儲器??梢砸愿鶕?jù)據(jù)工作作速度度和存存儲器器的種種類組組態(tài)成成連續(xù)續(xù)的存存儲器器塊。?;谙⒌牡钠骷?。這這類器器件除除了具具有組態(tài)寄寄存器器外,還還有一一組可可由系系統(tǒng)中中其它它模塊塊訪問問的通信寄寄存器器。VXI器件件之間間的通通信基基于一一種器器件的的分層層關(guān)系系,即即相互互通信信的兩兩個器器件一一個叫叫命令令者,,另一一個叫叫從者者。在在某些些系統(tǒng)統(tǒng)中只只存在在著一一個命令者者/從從者層層,如單單CPU系系統(tǒng)中中CPU器器件是是命令令者,,而其其它器器件都都是從從者。。命令令者//從者者結(jié)構(gòu)構(gòu)也可可以是是多層層的,,因基基于消消息的的器件件可以以是本本層的的命令令者,,同時時也是是上一一層的的從者者。對對于多多CPU系系統(tǒng),,一些些儀器器需要要通過過公共共接口口與主主計算算機(jī)通通信。。VXI總總線把把能支支持這這些接接口通通信的的器件件定義義為特特殊功功能的的基于于消息息的器器件,,488-VXI接接口器器件就就是一一例。。基于消消息的的器件件支持持VXI總總線的組態(tài)態(tài)和通通信協(xié)協(xié)議。?;谟谙⑾⒌钠髌骷级际菐в兄悄艿膬x器器并具具備某某種通信能力,,例如如:數(shù)數(shù)字式式萬用用表、、頻譜譜分析析儀、、顯示示控制制器、、488——VXI總總線接接口器器件、、開關(guān)關(guān)控制制器等等。基于寄寄存器器的器器件備有VXI總線線指定定的寄寄存器器,但但不支持持任何何VXI總總線通信協(xié)協(xié)議。。這類類器件件只具具備基基于寄寄存器器的從者能能力,一般般不具備備智能能。例如如:簡簡單的的開關(guān)關(guān)、I/O卡、、A//D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器器等。。存儲器器器件件備有組組態(tài)寄寄存器器和特特征寄寄存器器,不不具備備VXI總總線定定義的的其它它寄存存器或或協(xié)議議。這這類器器件有有磁帶帶存儲儲器、、RAM和和ROM卡卡等。。擴(kuò)展器器件是一種種專用用的VXI總線線器件件,備備有供供系統(tǒng)統(tǒng)識別別的組組態(tài)寄寄存器器。這這類器器件允允許將將來定定義更更新的的器件件種類類以支支持更更高級級的兼兼容性性。混合器器件是指與與VME總線兼兼容的的器件件。這這種器器件可可與VXI總線器器件通通信,,但它它們本本身并并不滿滿足VXI總線器器件標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。。(2))VXI總線線器件件通信信協(xié)議議VXI總線線中參與通通信的單元元包括括基于于寄存器器的從從者、基于消消息的的從者者和基于消消息的的命令令者?;诩募拇嫫髌鞯膹膹恼呤侵富诩募拇嫫髌鞯钠髌骷牡耐ㄐ判艈卧?。這這類器器件的的通信信協(xié)議議在VXI標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中沒沒有定定義,,即基基于寄寄存器器的從從者不不支持持VXI總總線的的任何何通信信協(xié)議議??乜刂苹诩募拇嫫髌鞯?/p>

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