QJ 898-1985 微处理机系统总线Ⅰ(796总线).pdf
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1、中华人民共和国航天工业部部标准微处理就系统总结I( 796单线报icrop;rocessarSyste用Bus1(196Bu,) QJ 898-85 本标准是夫子各矜数处理主n系统部件之间把互作用约电气和农燎的接仨J咬定。京接口总线采用并行传送,在紧密藕台的系统音件之闯则泪信号来柜互连系。=*标准包主主1)然说现怒分担薄弱PfJ吃透f手段结构尺寸标准。第一部分第1-4章晃也气和:11t规范去(j功能说l窍,等同子采用IEC,11B(秘书法)19-1983。第二部分第5章是对采原边缘i主按器直接黯援的系统.8,;主自主军将结构尺寸与弓!头昆明,等1PI于采用IEC47B(秘书生主)20-1983
2、。第三部分第岳章是对采Jll插针与结应式i主接路词接结接边系线总主主自己置(J结构尺寸与I头说窃,等同于采用IEC47B(秘书处)21-19衍。本标准的前到部分与IEEE796总线标准和突特尔多忍线l际?在文家对t只有微小王先进,可以兼容e2 摄述1. 1 范理本标准:王F吕子在紧密阔合白己翠凉,后来对数摇处理设备、数据存钱设备和外读控守l装备之间送行!f.梧联主墨的各主主I:l系统器件。这个口系统具有使各种系统部件极互作渭所必须的信号,可进行存?去苦苦和1/0数据传送、豆接存储器存丑豆、产生中新等。才立棕准主是格成系统总线韵军吁有成份及宾特点作洋细说睬。总线支撑药个独立的地址主fBJ,存储器
3、地JJl:空间和I!O边址空泻。在存熊周到丸,和lJil21 主寻址,其直接寻泣能力写这16兆字节,在I/o,.、线罚骂骂,利用16!fL寻泣CJ访问64kf-r/o;封口。手圣始同翔和r/o题骂骂毒草支持8&丢U6位数握传送。东总线是根据主从概念建立运来的。在系统中,主设备写在总线,对立、说备是奴主道主设备提供灼猿鸦地泣烈命令部工f的。这种主一从汉备之i司;_r:l信息交换关系使得不同速度能模挨得以通过总线连接起来,总线均数据传输卒巧达每秒五百万字(或字节。为多重处理结乎每ITi联接多个主设备i莞块是这个总线的另一特点。该忌、主主可为以f斗行或并行优先权方式连接多个主法备而提出控刽信号,这玛
4、草丰连接方式都可以使多个主法备共享总线资源。本标准是为那些打算,价或没I与系统J忌、生呈结构兼容产总白宫使用芳:罚绽郡的。为此,本标准对必?妥当号信号定义、M序和电气拽范模作了详细说睬。本标准只涉及技H算机设备始接口特性,并不涉及各摸块去(j读.l主i_、注格要求郭安全安求e在整个特准中,45系统这一术语妇字节J!.字的接口系统,远常包括Ji有也路、洼洼苦苦以及读备只遂行无二义这数据i重返苟言,1定约瓷缸j协二立。TI草木i吾!l:各?或校庆珍指出是与接口系统梅联的侄河产品,它通过总绞交换信忌,并卫严111洛守接口系统划定义。1.2 吕始本得t莹的江当飞;旨在,a.定义一个通ffii按计算机系
5、统总或多中华人民共和理被去工率部1985-8-1发布1986-卜1实施1 il1. QJ 898-85 量.规定与法备无关的电气和功能方丽的接口要求,VJ.使模主是远远该系统轻牙首易举地相互连接郭逗在.规定与该系统相关的术语幸自定义,d.使各厂家型:立生产动设备能移联成旦在一功能梅系统,8.使得具有更宽适应能力的产品可闵琦联入系线中,人确定与法系统3主主要始设备在位健将泛方霞的最公约束条件。1.3定义以下为适用于整个知准将一般定义,定义的缀则可在榕应fB章节中找到。1. a. 1 通照前系统术语1.8.1.1 兼容性.指当按不标准如主n放、电气事1功能标准设计时,设备不滔;在改写以进行立联和使
6、用的程度.1.罢.1. 总主主席摆。借助于控制信号始对序互锁,递过接口实现数据字或字节的传输过程。所谓互绩,是事件发生均ll次序,其中一个事件必须要在下一个事件可能发生之前产生。1.8.1.墨接口.接口是两个系统之词或部件之词E牙关享的边界,信息就是通过它传送的。1.主.1.4接口系统.由电气上和功能上去主此相关的主圭口元件组成,这是设备河进行逗号乱所必须的。英型约元件有3驱动器和接收器、信号线说阴、衍,字和控能如议以及功能逻缉线路。1.8.飞5超越s当需要确保主设备本身连续当有总线周期时,它要超越忌、线控制逻辑,称之为超越万王:Z封菜刀总线,以便暂时阻止其它主设备使用该总线。1.3.1.6
7、系统。执行;rr规定约功能,完或所给定任务的一络互连的元件。1.3.主运专辑垂这1.8.2.1 总钱。按Q系统用于连接一些泣备在i传送信息的一条或一直在钱。1.3. 8. 2 字节。作为一个运算单泣的一组3个相邻主量的位。1.串.2.3字。作J-个层算主主位的两个字节或1号位。1.8. .2.唯信号结息告号称翠表示。注z忠于本串串撞,这是玲一毅窜返约生号一月市了限量l.定义.li!il文r.fi三位,可l-V-选托巴没起时J)J能来实现在豆豆I法没有收到应爷信号H,也能在浊充口号时间在f豆之I!-;r,;-;t总线启1葬11认设基副命令去李七二+5 地叫随内jzu555/ + 望12非革结商量
8、(NBVJ申麟噩噩r.队也主总室主商量串串哥总绞肉重申黯(BV)是利用INTA命令信号,通过系统总线,在从设备向总线主设备传送串串;在在量地位的那些中菇,当产生中断需求对,总线主设备部中量去控制逻袋中撞开宾处理稽。总线主没备处理器产生IN:rA*命令并冻结中断资j优逻辑状态.总线主设备也超越控古I1系线总线在总线冕海湾保持滚总线)J保证其本身运续占有总线周其.在头一个INTA命令之后,总线主没各始q.断控事j逻辑线路将中断伐军事放在系绞总线地址线上.中黯1-码就是最高优先级的有效申断藩求线的地址。拉宫守BV串串串过程可能存在到种不同的穿列,因为系统总绞支持着可产生两个或三个INA餐命令均主设各
9、a主E呆总室主主设备产生两个INTA警命令,就多了一个INTA簧命令。这第二个INTA脊命令就使总线从设备的中断控能逻辑把它稳中断向量地址传送到系统数据总线上。总线主运备1日JIll该向量地址为q.章写服务.如果总钱主设备产生三个INTA*命令,就多了湾个INTA暑命令。这两个INTA命令使总线从没备将它的两个字节串断向量地位放在系统数据总统j:(每个u叮TA备对应一个字节。总线主设备和IJf目夜中断向量地址为申奇服务.注意,在一个结定的系统卒,系统总钱仅能支持一矜类型德总线向童中断。然而在同一类系统中,系统总钱都能够支持忌、钱商量中断(BV)和非总线向量中新(NBV).图13结出实现BV中黯
10、fICJ-个例子.18 辙. 缉掉黯DAT, 情TRfNTA-时AOIUI-A DATO- )ACK z. l主线交换QJ . ._毒事主里旦主二旦立4咽代钙毛ADR惑-lDRA) 咿新1行1额2恢位lJt.巳纹。ATODAJ) 俨INT象Xlt缅黯13且强建量(BV)中断逻辑在同一系统上总线能侈适应多个总线主浅备,每一个主设各要求有效地进行数据传送肘,都可取得总线控告当权e总量主主it备透过一个总线交换序列来请求总线控制权,总袋交换豹讨论将分为三个部分.第一部分对有关信号进行说明,第二部分讨论法钱优先权串行和并行).第三部分讨论交换逗霖的实现.Z.4.1 总线交换信号共六个信号用于总线交换操
11、作。所有总线交换信号费远BCLK-同步,Z.1.1 总线对铮(BCLK*) 总钱时告中用于交换逻键的阔步,弱步发生在苏冲的下海边由商量i低).BCLK有量0左右的占空度,最惠频率为10MHz.报提系统没计可以放漫、步进或停止.BCLK*梧CCLK*之j略不要求同步,但它们可以E居民一陈:中源产生.BCLK*线是由TTL时钟驱动吉普驱动的.2. 4.1.2 总线ft(BUSY钟这个信号是也占有总线控制权的主设备军E动,商所有其它主设备盆穗BUSY篝以确定总线的状态.它是由一个集电极开路的门驱动拍双殉信弓,并由BCLK誓:可步a%.4.1. a 患线优先投靠靠入(BPRN*) 这是一个非总线ft:
12、信号,它i每一个主设备指费2没有更高优先权民主设备正在请求总线控制钗BPRN骨自BCLK份同步,由TTLn驱动.在串行负Ht方案中,它来自优先链,并旦是主设备的输入在并行如j优方案中,它是并行优受权电黯泊主设备的稳入.2, 4.1. X线优先权输出(BPRO*) 这是一个非总线化信号,当被-个总线主设备激励在苦,该信号便i萄候很优先钗自售总钱主设备指出色可以获得总主运控吉普校部没有更署墨镜壳权主设备在请求总线控制).这个信号仅屑于菊花键式串行的优先声J优方案中,而且必须运接到下一个较低优先权前总线主法备的BPRN*输入瑞.B因。咱14 QJ 88-.8事TTLn驱动,丽富BCLK铸阔步.每个总
13、线主设备必须使它的BPRO.信号可与系统总线的BPRO每线断齐.11Ht,如果需要的话便写采商并行邦优方案.这种能力允许忌、线主设备具有的BPRN份输入是由一个中央并行事j泛也站驱动,后不是自上一个更高优先权的主设备的BPRO.II动。r.毒.1.5总线请求(BREQ键总钱请求续使用并行邦优方案,它是主设备对总线控mll校的请求。来白每个1二设备的BREQ忖号优先权囱并行舆tltt电路确定s景点优先权请求淀能该兰没备的BPRN铸输入,允许它获得总绞按:剖权。BREQ番自BCLK祷阔步,并旦是一个TTL丰富应。r. 4.1. 6公共总线请求(CBRQ勺可选任何一个希望控制但还未控制总线的主设备坊
14、可If:一牛集也极开路门激劫CBRQ飞如果CBRQ拎:10士,.节?前总线主没各表现没有其它主设各要求控制廷、线,I;J;J币当前总线主设备仍占据,.、绞。这护p吉常可节省渭于当前主设备在总主呈交换开销对边,因为当一个总线主运备正在经那总线玲,没有冽的主设备请求总线,这是常有码事。在没有CBRQ骨法况下,VHJBPRN赞表示是否其它主设备请求总线,且仅当另外一个主没备臭有更高优先校时才会有PRN警告号。在总线主没各传送周期之祠,为毛主较低优先权的主选备在需要时接占用总线,该主设各必须捡起总纹。在该主设备始下一个传送爵崩始时,必须收阪总线。如果没有其它主泛备占有总纹,这个专设备可占黑J口、线约三
15、个BCLK钟周期合为了避免在没有宾它主没备请求总线Eg-出现这革中不必要的挂起招收B;总绞雨花费在H巧,王rmCRQ*。任何一个想占用总线商尚未占有总线的t设备,都必蒙驳动该线为t:()0占有总线的主设备可在传送周期结束时检泌CRQ气如果它求是级自号.J!lJ京必释放总线,从而消除了在下一个周翔的开始收IEI总线的延迟(在主设备下个黑扇以言Jj任11Jf;f :_;i;,传意一个想当羽总纹的宾它主没备驾驭动CBRQ*,以使该主设备在i童时刻择放忌、线。使黑CBRQ*曹雪主设备,必须具有能够封锁那些不严生CBRQ善丽又能使用CBRQ餐的主设备的功能.Z. 4. Z 总线交换优先权技术这里要对两种
16、总线优先权技术进行讨论,那串行完元校3立平、在并行优权技术.图H幸tll5分部示出这两种技术。注意z并行和串行方案是主主容拽,因此可以在弱一总线上去豆合起夹并一起使泪。在2.4民讨论均实混总续交换的技术对二者来说是福罚的.图l串行优先梗投幸2.4.2.1 售行优先权技术$邦优育用菊花链技术实现(见医14)。采用这矜方法,每个主设备的总线r无先权输出CBPRO勺连liJ下一个农低优先权主设备梅钱交夜输入CBPRN句,串行优先链中最离优先权主没备部BPRN气不是总是处于激励状态就是连垂!如12.4.22所说约中央总线仲裁野上。如果采用并率优先权结辛辛,!iltl 采用后一种连接.事行声:位是用下述
17、方法实现的.当豆lt当一个特定主设备的PR到祷赣人有效,且该主设备没有16 引剖8-二喜事在i毒求主主线!辈革权尉,忘的BPRO*靠在出才是成立的e如果一个主设备要求总线控制权,它蒋使其BPRO量为离运平.这群就会依次封锁所有低优先权主设备的BPRN飞事污优先链t可忍逐援的主;主备的数目是受J!I限载的,这是罢王为BPRN番信号必须在一个BCLK*周藏内通过整个链。如果采用兹大10Ml王军的BCLK气Ji!IJ事行缝中主说各前数旦被自主音器为三个肉已f一:.4.2.2 并行仲裁技术0016并行优先权技乖在并行技术出,出一牛jE飞宝宝仲裁器设立总t分重a(国15儿它可以是一我?在吕定的优先权结构
18、来确运干一个主五公部位J斗三、方案,或者是:在科1Zi三分配机惚主口I序约。仲裁器周丑REQ*续在4ti应古tnp且:什线上主击下一个主设备去号:号。在扫f分配BPRN铃方案t京fflBPRO*线.事电嗖烧范这一章绘出系线主主线也气kJt1立在日FKZa.状态关系、信号线将性和主板的一般总浅考J茧,b.总线信号的时F芋,规范,C.信号线驱动吉圭和接收器的规范以及沼气端接条件.当电气毅范指定总绞约最大E史最小佳时,它们必须是在;二线的任何点培可i唱得东).注意s一个只r体实1髦的总量呈含有不i育程泛的总线传播王军运和拉动建立之前),只要2听有总线参数(在建立、保持和其它自苦闷在忌、线上所有,tL
19、均满足要求就可。JjI汰,为了便使用总线的兼容性筷块主浅备或从设备设计销也总觅,主示:在的最犬总线传播延迟定为t?D( max ) 0 3.1 总线的一般考虑在.1. I 逻辑天白电气状丢在关系信号三字表示了在系统之线上!lJ信号是高时有效还是低玲有效。:;!q果信号各字的末尾带一个号,戴该信号低对有效,己的逗得一电气状态关系为2翠重金圣笠呈皇l至笠笠暨主理翌壁。H=TTL离态5. 25V;H;2.0V 5. 25V;1王三岁2.4Y1 L=TTL低玄;O.8V;L二岁-O.5V哥.5V;L;OV如果结寻各字才之毫不带号,那表示:要信号高电孚有效,它他逻键-,主气状态关系如下z16 号3串串告
20、-85在主整幢一豆豆鱼贯逻篝状态咀信号电平L=TTL11睡态O.8V;岁L;- O. 5 V O.5V;知L;芽。v1 王=TTL离态5.25V;弟在二岁2,QV5.25VH2.4V ;主要主媲范都是以TTL为基础腿。此处电源在毛也为5V土O.25V( l逻辑地为参考点) 主量定电流流入结点为正号,流出结点为负号-1,1.2信号线转往下面叙述两种信号线梅要求,第一矜的信号线要求当信号线在使用声音言已被测量3第二种信号线直是在特定检验条件下才能被测量。3.1.2.1 使用中约信号线要求在E常使用自苦,信号前上升和下降慰问取决子徒用那种类型的驱动器(3.3)。典翠的上升租下降慰问为2开路集电极望腾
21、主主输出三态上升时间-1但s10但S下降Bti司10n lOns lOns 总线上典型的传播延迟为tp1)( typ ) 0.这可由插在总线上的任一主主播板到另一议强板的边缘来浓重z2罗D( tv咽)= 3ns 对于插到总线上您所有棋板,宾建立、保拦军i其它时间都是在插进tj线处板的边缘上进行测量灼.在规定了建立时沟、保持对!习和其它对间却同对,还必须考虑;况有板的内部延迟。在加电之后,使用下功l辈革范za,每个信号线部总线端盘量要求c见3,3), 趴在战变主主i零之后,所有命令线信号约j_l立自古r2J(Z, 2, 2. 5) 在这些钱j二部优动不能超过iL干扰电平百口商也芋岳王小在主、fI
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