Понятие интерфейса

Интерфейс – это набор аппаратных и программных средств, реализующих стандарт по обеспечению электрической, конструктивной, функциональной, программной совместимости устройств в системе.

Интерфейс (шина) Microbus был разработан для построения микропроцессорных систем на основе 8-разрядных МП i8080 и некоторых других. Он получил широкое распространение при объединении в систему не более 10 подключаемых к магистрали ИМС, расположенных в непосредственной близости друг от друга. Для него был разработан ряд интерфейсных БИС. Микропроцессоры, ориентированные на интерфейс Microbus, имеют шину данных с линиями D₇…D₀, шину адресов с линиями A₁₅…А₀ и шину управления, объединяющую 10 отдельных линий для управляющих сигналов. В шине Microbus всего 34 линии.

Во внешних устройствах шина данных такая же, как в микропроцессоре, но с иными способами адресации. Полный адрес, как правило, для них не требуется, нужен лишь вход выборки кристалла и иногда еще несколько адресных входов. Тип выполняемой операции определяется теми же, что и в микропроцессоре, сигналами (чтение, запись, сброс, запрос прерывания, запрос ПДП). Для запросов прерывания имеется обычно один выход ВУ, поэтому для организации системы с несколькими ВУ необходим специальный приоритетный блок, формирующий для микропроцессора один сигнал прерывания на основе запросов от нескольких ВУ.

Обозначения для сигналов микропроцессорной системы, относящихся к ВУ, а назначение отдельных линий (определенные относительно внешнего устройства) для интерфейса Microbus:

D₇…D₀ - линии шины данных - восемь двунаправленных линий с тристабильными элементами (в специализированных БИС могут быть и однонаправленные линии);

- входной сигнал, низкий уровень которого показывает, что производится обращение к ВУ;

- входной сигнал, низкий уровень которого разрешает ВУ выдавать информацию, если на линии также низкий уровень, в других случаях выход ВУ должен иметь третье состояние;

- входной сигнал, низкий уровень которого в сочетании с низким уровнем на входе разрешает передачу информации во внешнее устройство;

- низкий уровень этого входного сигнала выдается микропроцессором на все ВУ для установки их в начальное состояние. Такой сигнал вырабатывается при включении питания. В зависимости от типа ВУ (ТТЛ, МОП) может потребоваться низкий или высокий активный уровень сигнала сброса, поэтому предусмотрена одновременная выработка сигналов и RESET с минимальной длительностью в 100 мкс.

Временные характеристики сигналов для циклов чтения и записи (рис. 15.1, а, б соответственно):

t₁ - время от появления действительного адреса до появления сигнала (типично 40 нc, максимальное значение зависит от схемы выборки кристалла);

t₂ - время от появления сигнала до начала сигнала (типично 70 нc);

t₃ - время доступа при чтении (от начала сигнала до появления действительных данных на шине), составляющее не более 375 нc при емкости нагрузки 100 пФ;

t₄ - время от появления действительного адреса до начала сигнала (не менее 110 нc);

t₅ - время от появления действительного адреса до появления действительных данных, составляющее не менее 500 не при емкости нагрузки 100 пФ;

t₆ - время выдержки адреса после окончания сигнала (от 50 до 500 не);

t₇ - время от смены кода адреса до снятия сигнала (типично 40 нс, максимальное значение зависит от схемы выборки кристалла);

t₈ - время выдержки данных после конца сигнала (от 0 до 250 нс);

t₉ - время от начала сигнала до начала строба записи (450 нс);

t₁₀ - время от появления действительного адреса до начала строба записи не менее 485 нс);

t₁₁ - длительность строба записи (не менее 430 нc);

t₁₂ - время выдержки кода адреса после конца сигнала записи (не менее 50 нc);

t₁₃ - время от появления дейcтвительных данных до начала сигнала записи (не менее 115 нc);

t₁₄ - время выдержки данных после сигнала записи (не менее 100 нс).

Кроме того, в интерфейсе Microbus предусмотрены сигналы запроса прерывания INTR (активен высокий уровень), запроса ПДП DRQ, подтверждения ПДП , конца счета при ПДП ТС c определенными требованиями к иx временным параметрам.