GB T 15533-1995 信息处理系统 小型计算机系统接口.pdf
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1、中华人民共和国国家标准信息处理系统小型计算机系统接口发布实施国家技术监督局发布中华人民共和国国家标准信息处理系统小型计算机系统接口国家技术监督局批准实施本标准等同采用国际标准信息处理系统小型计算机系统接口但增加了附录参考件和附录参考件范围本标准提供小型计算机输入输出总线的机械电气和功能要求及小型计算机中常用的外围设备各种类型的命令本标准描述的小型计算机系统接口是一个根据所选择的实现电路数据传送率最高可达的局部输入输出总线接口的主要用途是使主计算机能与一定范围内的设备连接使用因此各种磁盘机光盘机磁带机打印机甚至通信设备可以与主计算机连接而不要求对通用系统硬件或软件作修改同时通过售方专用字段和代码
2、可增加非通用特征和功能接口对所有数据块采用逻辑寻址而不采用物理寻址对直接存取设备可用查寻逻辑部件来决定其含有的数据块数量逻辑部件可与部分或全部外围设备一致用差分驱动器和接收器时规定电缆长度不应大于用单端驱动器和接收器结构时则电缆长度不应大于主要供机内使用接口协议包括多启动设备具有启动操作能力的设备及多目标设备具有响应执行操作请求能力的设备连接的规定选用的分布式仲裁即总线竞争逻辑设置在结构内部优先系统将接口控制给想要使用总线的具有最高优先权的设备完成裁定的时间与参与竞争设备的数量无关可在以内完成物理特性在第章中叙述有两种电气选择单端和差分单端及差分设备在电气上不同不应在同一总线上混用此外还有几种
3、选择可以采用屏蔽或非屏蔽连接器可采用或不采用奇偶校第章叙述接口的逻辑特性一种仲裁选择规定允许多启动设备和并行操作要求所有设备能在规定的异步传送协议下操作此外也规定了可供选用的同步传送协议第章也规定了接口控制的消息协议在大多数情况下消息对主计算机软件不直接出现只有一个消息命令完成是必须的其他均为任选即不是必须实现的注意一些选件如同步传送需要采用某些消息来实现的命令结构在第章中规定命令划分为必须的扩充的任选的或售方专用的设备应实现对相应类型设备规定的必须的命令也可执行其他命令扩充设备应实现所有扩充加上所有必须命令也可执行其他命令扩充设备包含使自配置软件驱动程序易于编写的命令该软件驱动程序能在没有对
4、某一外围设备特性诸如存储容量预先了解的情况下发现所有必需属性虽然对直接存取设备的必须命令只采用一些较小的逻辑块地址空间块但直接存取设备的扩充命令也采用非常大的逻辑地址空间块第章对所有类型设备规定了具有相同含义的命令第章到第章分别包含对直接存取例如磁盘顺序存取如磁带打印机处理机一写多读如光盘及只读直接存取设备的命令在这些章中各章的命令对该种类型设备是特有的或者他们具有对这种类型设备特有的解释字段或特征例如虽然写命令在几种类型设备中均使用但对每一种类型呈现不同的形式参数和意义也不相同因此对每一类型设备分别规定第章描述所有类型设备的状态字节状态由目标设备在每条命令执行结束时返回引用标准信息处理交换用
5、磁道宽行毫米记录磁带信息处理交换用磁道宽行毫米调相制记录磁带信息处理信息交换用磁道磁带成组编码方式的格式及记录信息处理数据交换用改进调频制记录的位密度为磁通翻转弧度道密度为道毫米的双面软磁盘第一部分尺寸物理性能和磁性能信息处理数据交换用改进调频制记录的位密度为磁通翻转弧度道密度为道毫米的双面软磁盘第二部分磁道格式信息处理数据交换用改进调频制记录的位密度为磁通翻转弧度道密度为道毫米的双面软磁盘第三部分磁道格式信息处理数据交换用改进调频制记录的位密度为磁通翻转弧度道密度为道毫米的双面软磁盘第一部分尺寸物理性能和磁性能信息处理数据交换用改进调频制记录的位密度为磁通翻转弧度道密度为道毫米的双面软磁盘第
6、二部分磁道格式信息处理数据交换用改进调频制记录的位密度为磁通翻转弧度道密度为道毫米的双面软磁盘第一部分尺寸物理性能和磁性能信息处理数据交换用改进调频制记录的位密度为磁通翻转弧度道密度为道毫米的双面软磁盘第二部分磁道格式信息处理数据交换用改进调频制记录的位密度为磁通翻转弧度道密度为道毫米的双面软磁盘第三部分磁道格式信息处理数据交换用改进调频制记录的位密度为磁通翻转弧度每面条磁道的软磁盘第一部分尺寸物理性能和磁性能信息处理数据交换用改进调频制记录的位密度为磁通翻转弧度每面条磁道的软磁盘第二部分磁道格式信息处理系统数据通信双扭线多点互连信息处理数据交换用双频制记录的位密度为磁通翻转弧度道密度为道毫米
7、的单面软磁盘第一部分尺寸物理性能和磁性能信息处理数据交换用双频制记录的位密度为磁通翻转弧度道密度为道毫米的单面软磁盘第二部分磁道格式信息处理数据交换用双频制记录的位密度为磁通翻转弧度道密度为道毫米的单面软磁盘第一部分尺寸物理性能和磁性能信息处理数据交换用双频制记录的位密度为磁通翻转弧度道密度为道毫米的单面软磁盘第二部分磁道格式信息处理数据交换用宽密度为磁通翻转毫米记录的盒式磁带第一部分机械物理和磁性能信息处理数据交换用宽密度为磁通翻转毫米记录的盒式磁带第二部分以起停方式进行数据交换的道格式和记录方法信息处理数据交换用改进调频制记录的位密度为磁通翻转弧度每面条磁道的软磁盘第一部分尺寸物理性能和磁
8、性能信息处理数据交换用改进调频制记录的位密度为磁通翻转弧度每面磁道的软磁盘第二部分道用的磁道格式信息处理数据交换用改进调频制记录的位密度为磁通翻转弧度每面磁道的软磁盘第三部分道用的磁道格式信息处理数据交换用宽以位毫米调相制记录的盒式磁带信息处理数据交换用宽密度为磁通翻转毫米字符毫米成组编码记录的盒式磁带第一部分机械物理和磁性能信息处理数据交换用宽密度为磁通翻转毫米字符毫米成组编码记录的盒式磁带第二部分流带方式术语缩写和约定术语字节在本标准中该术语指位二进制数为一个字节命令描述块从启动设备到目标设备传送请求的结构连接当启动设备选择一目标设备开始操作时出现的一种功能断开当目标设备释放总线控制允许其
9、进入总线空闲阶段时出现的一种功能启动设备请求另一设备完成某一操作的设备通常为主机系统中介状态除最后命令外的链接命令集合中的每一命令完成时从目标设备送到启动设备的状态代码逻辑部件可通过目标设备寻址的物理或虚拟设备逻辑部件号每一逻辑部件的三位编码标识符一真信号值外围设备能与设备相连的外围设备例如磁盘机打印机光盘机或磁带机重新连接在断开后目标设备选择一启动设备继续操作时出现的功能保留为将来标准化使用而保留的目前暂时不用的位字节字段和代码值小型计算机系统接口地址分配给设备的特征地址以的八进制表示该地址通常在系统安装时分配并建立在设备中小型计算机系统接口标识符以信号线之一表示的地址的有效位小型计算机系统
10、接口设备可以物理地连接到总线的主计算机适配器外围设备控制器或智能外围设备信号建立使信号变成真值态的动作信号撤销使信号变成伪值态的动作或者允许电缆终端信号偏置成伪值态通过使驱动器变成高阻抗状态的动作信号释放允许电缆端接器将信号偏置成伪值态通过使驱动器变成高阻抗状态的动作状态在每一命令完成时从目标设备送到启动设备的一个字节的信息目标设备执行由启动设备请求操作的设备售方专用在本标准中该术语指销售方专用的位字段或代码值并且不在本标准中规定零伪信号值缩写最低有效字节逻辑部件号最高有效字节编辑上的约定采用说明在国际标准中此条内只列出个缩写符号采用时本标准中所用的其他一些符号收入附录参考件中国际标准用英语我
11、国标准用汉语采用时结合我国的实际使用情况作了适当的修改在本标准中使用的某些词术语和短语具有超过一般汉语意义的特殊含义这些词术语和短语或者在定义见条中或者在它首次出现的原文中如仲裁延迟见条作了规定信号阶段情况消息命令状态及断定键的汉语名称均用黑体字英文用大写如请求断定表示十六进制数用数字后跟小写例如来表示所有其他数均为十进制数值物理特性本章包含的物理定义它包括实现所需的连接器电缆信号端接器和总线时间图物理描述设备采用公用电缆链接电缆的两端接端接器在所有设备间全部信号共用有两种驱动器或接收器可供使用单端驱动器和接收器它允许最大电缆长度为主要用于机内连接差分驱动器和接收器它允许最大电缆长度为主要用于
12、机外连接电缆要求带电缆端接器的理想阻抗匹配是电缆特性阻抗为单端时或差分时一般具有这样高的特性阻抗的电缆买不到但阻抗略低也可满足对非屏蔽扁平或双扭带状电缆建议采用特性阻抗为的对屏蔽电缆推荐采用特性阻抗大于的电缆但大多数可供电缆特性阻抗较低为了减小不连续性和信号反射在同一总线上不应使用不同阻抗的电缆为得到满意的系统操作需要在屏蔽效率电缆长度负载数量传送率和成本之间进行综合考虑应采用额定截面积为的最细导线以降低噪声影响并保证任选的端接器电源合理分布单端电缆应采用线扁平电缆或信号双扭电缆最大电缆长度应为在任一连接设备中主线残段不得大于总线的端接器可位于电缆末端的设备内部差分电缆应采用线电缆或信号双扭电
13、缆最大电缆长度应为在任一连接设备中主线残段不得大于总线的端接器可位在电缆末端的设备内部连接器要求对无屏蔽连接器作了规定无屏蔽连接器一般应用于机柜内部附录参考件列出了推荐的屏蔽连接器及其接触件分配这些连接器一般用于需要电磁兼容和静电放电保护的外部环境两种类型的连接器均可与单端或差分驱动器一道使用无屏蔽设备连接器应是一个线连接器图它由两排各个接触件构成相邻两接触件间距离应使用屏蔽板和顶盖图示出的连接器不配对部分仅作参考尺寸说明仅供参考仅供参考仅供参考注两排接触件相邻间距为间距总和为除非另有规定否则非累积公差为图非屏蔽设备连接器采用说明国际标准为本标准按英制换算成公制更正为无屏蔽电缆连接器应是一个线
14、连接器图它由两排各个接触件构成相邻两接触件间距离为建议采用有锁定键固定的连接器尺寸说明最大注间距为个接触件交错排列的距离为仅供参考除非另有规定否则非累积公差为连接器罩和电缆卡子是选件图非屏蔽电缆连接器单端驱动器的非屏蔽连接器接触件分配应如表所示表单端连接器接触件分配信号接触件号信号接触件号地地地地地地续表信号接触件号信号接触件号地地地地地地地地地开路端接器电源地地地地地地地地地地地地地地地注信号名前的负号表示低有效差分驱动器的非屏蔽连接器接触件分配应如表所示表差分连接器接触件分配信号接触件号信号接触件号屏蔽地地差分读出地地地续表信号接触件号信号接触件号端接器电源端接器电源地地地地地地注屏蔽地根
15、据电缆任选有些屏蔽扁平带状电缆采用连接接触件作屏蔽电气描述对以下测量假定总线的端接器均在设备外面设备也允许选用内部端接器单端驱动器情况所有指定信号在电缆末端应以接至以接至地见图全部信号均必须采用集电极开路或三态驱动器图单端驱动器的端接器输出特性由设备驱动的每一信号在设备连接器上测量时应具有以下输出特性信号建立最小驱动器输出电流在时为流入信号撤消输入特性由设备接收到的每一信号在设备连接器上测量时应具有以下输入特性信号真最大总输入负载电流在时为信号伪最小输入滞后差分驱动器情况由正信号和负信号表示两条线上所有信号当正信号比负信号更强时该信号为真当负信号比正信号更强时该信号为伪所有指定信号在电缆两端应
16、接端接器如图所示图差分驱动器的端接器作为可供选用措施连接器的差分读出信号留作对差分驱动器有效的启动高当不小心接上单端设备或端接器则该信号被接至地使驱动器失效见图如果单端和差分驱动器接到同一电缆时可避免损坏图差分驱动器保护电路供选用输出特性由设备驱动的每一信号在设备的连接器上测量时应具有以下输出特性低电平输出电压在低电位输出电流时高电平输出电压在高电平输出电流时差分电压在从的范围内和应在输出端和设备的逻辑地参考点之间测量输出特性也应与一致输入特性由设备接收的每一信号在设备的连接器上测量时应具有以下输入特性在两输入的任一端注这些特性包括接收器和无源驱动器两者这一要求应在输入电压和之间变化电源开或关
17、滞后最小等于的条件下满足输入特性也应与一致端接器电源任选备有端接器电源的单端设备应具有以下特性端接器要求电压为最小的流出驱动能力最大的流入能力对内部端接器供电除外推荐电流限额为如用保险丝备有端接器电源的差分设备应具有以下特性端接器要求电压为最小的流出驱动能力最大的流入能力对内部端接器供电除外推荐电流限额为如用保险丝为防止意外接地或端接器电源误连建议备有端接器电源的设备采用带锁定键固定的连接器端接器供电的设备应采用二极管或类似半导体来防止电流反馈到设备小型计算机系统接口总线任何给定时间内只允许两个设备之间在总线上通信最多可有个设备每一个设备有如图中分配的标识符图位两个设备在总线上通信时一个设备作
18、为启动设备另一个作为目标设备启动设备启动一个操作目标设备执行该操作设备通常具有启动设备或目标设备的固定作用但某些设备可能具有两种职能启动设备可以访问连接到目标设备的个外围设备采用扩充消息允许访问每一目标设备多达个外围设备种类型的系统结构如图所示图结构示例在总线上最多可支持个设备启动设备和目标设备可以任意组合有些总线功能分配给启动设备有些总线功能分配给目标设备启动设备对总线可以仲裁选择目标设备目标设备可以请求命令数据状态或数据总线上的其他信息的传送在某些情况下它对总线可以仲裁和为了连续某一操作而重新选择启动设备在数据总线上的信息传送为异步方式并遵守规定的请求与回答交换协议每一个联络可传送一个字节
19、信息对同步数据传送作为选项也作出了规定小型计算机系统接口总线信号总计有个信号个用于控制另外个用于数据数据信号包括任选的奇偶信号这些信号叙述如下忙碌表示总线正被占用或连结信号选择启动设备用以选择目标设备或目标设备用以再选择启动设备的信号控制或数据由目标设备驱动的信号该信号表示控制或数据信息是否在数据总线上真值表示控制输入或输出由目标设备驱动的信号该信号表示在数据总线上相对于启动设备数据移动的方向真值表示输入到启动设备该信号也被用于区分选择及重新选择阶段消息在消息阶段由目标设备驱动的信号请求目标设备驱动的信号该信号在数据传送联络中表示请求回答启动设备驱动的信号该信号在数据传送联络中表示回答注意启动
20、设备驱动的信号表示注意情况复位表示复位状态的或连结信号数据总线个数据位信号加上一个奇偶位构成数据总线为最高有效位在仲裁期具有最高优先权位号数值和优先权朝方向减小当信号值为真时规定数据位为而当信号为伪时则为数据奇偶位为奇数奇偶位的使用由系统选择即系统这样构成使在总线上所有设备产生奇偶位并令其奇偶检测启动否则所有部件奇偶检测不启动或不采用奇偶位在仲裁阶段无效信号值信号可呈真值或伪值驱动这些信号有两种方法在两种情况中信号应被主动驱动成为真或建立在或连结的驱动器中驱动器并不使信号变成伪态而是在每个设备中当其被驱动器释放时总线的端接器的偏置电路使信号下降到伪值如任何驱动器被建立则信号为真在非或连结的驱动
21、器中信号可以主动地变成伪值或者撤销在本标准中无论撤销这一术语用在什么地方即意味着根据执行者的选择这个信号可以主动变成伪值或者可简单地释放在这种情况中偏置电路使其变成伪主动驱动信号到伪值的优点是从真变到伪的转换更为快速而且噪音冗余度可以再改善这样可以使数据传送速度更快或连结信号及信号只能或连结在总线的一般操作中这些信号同时被几个驱动器驱动为真除和外没有信号被两个或更多的驱动器同时驱动而且除和外的任何信号可使用或连结也可使用非或连结驱动器在仲裁阶段内不应驱动成伪除和信号外在混合或连结和非或连结的驱动器中不存在操作问题信号源表指出哪一种类型的设备被允许作某种信号的信号源对于这种信号源是如何被驱向建立
22、或驱向撤销或者无源未说明那些不是有效信号源的所有设备驱动器应处在无源状态信号可由任何设备在任何时候作为信号源表信号源信号总线阶段总线空闲无无无无无仲裁全部赢者无无选择启动设备无启动设备启动设备重新选择目标设备目标设备启动设备目标设备命令目标设备无目标设备启动设备启动设备数据入目标设备无目标设备启动设备目标设备数据出目标设备无目标设备启动设备启动设备状态目标设备无目标设备启动设备目标设备消息入目标设备无目标设备启动设备目标设备消息出目标设备无目标设备启动设备启动设备全部该信号应由全部正进行主动仲裁的设备驱动唯一的数据位应由所有正进行主动仲裁的设备驱动其他个数据位应由这一设备释放即不被驱动在这一阶
23、段检验位可不驱动或驱动到真状态但决不应驱动到伪状态如在选择和重新选择阶段中规定该信号由启动设备目标设备或两者同时驱动启动设备如本信号被驱动仅能被有效的启动设备驱动无该信号应被释放即不被任一设备驱动总线端接器的偏置线路将该信号变成伪态赢者该信号应由赢得仲裁的设备驱动目标设备如本信号被驱动仅能被有效的目标设备驱动小型计算机系统接口总线时间关系除另有规定外条中表示的每一设备的延迟时间测量应以该设备自己的总线连接点信号情况计算因此这些测量电缆时差延迟除外可在不考虑电缆中的延迟下进行仲裁延迟设备从仲裁建立信号开始到可判定数据总线是否赢得仲裁所需最小等待时间没有规定最大时间建立周期采用同步数据传送时目标设
24、备建立的最小时间同样采用同步数据传送时启动设备建立的最小时间总线清除延迟在下列情况之后设备停止驱动所有总线信号后的最长时间检测出总线空闲阶段及为伪的一个总线稳定延迟在仲裁阶段从另一设备收到向真翻转对于上述条件设备从和两者首先变为伪清除总线的最大时间为若设备需要超过总线稳定延迟来检出总线空闲阶段时则应在一个总线清除延迟减去超过时间之内清除总线总线空闲延迟在进入仲裁阶段时从检出总线空闲阶段和两者为伪的一个总线稳定延迟到建立设备应等待的最小时间总线建立延迟设备在开始进入仲裁阶段时检出总线空闲阶段后建立和在数据总线上建立位所需最大时间总线稳定延迟根据协议规定引出的某一控制信号改变后等待总线稳定所需时间
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