Разработка устройства обработки информации на базе ЦСП
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?ые, обрабатываемые процессором, имеют 32 разрядный формат.
Необходимо чтобы обработанный массив данных поступил, на универсальный процессор или же на контроллер вывода информации, для этих целей необходим магистральный интерфейс.
Среди большого разнообразия существующих интерфейсов необходимо выбрать такой интерфейс, который удовлетворял бы следующим требованиям: обеспечивал 32-разрядную передачу данных, был достаточно распространенным и подходил для использования в жестких климатических условиях.
Рассмотрим наиболее распространенные интерфейсы (подходящие по разрядности), EISA и PCI.
Интерфейс EISA
В сентябре 1988 года Compaq, поддержанный - Wyse, AST Research, Tandy, собственно Compaq, Hewlett-Packard, Zenith, Olivetti, NEC и Epson - представил 32-разрядное расширение шины ISA с полной обратной совместимостью. Основные характеристики новой шины были следующими:
32-разрядная передача данных;
максимальная пропускная способность - 33 Мбайт/сек;
32-разрядная адресация памяти позволяла адресовать до 4 GB (как и в расширении ISA, новые адресные линии были без задержки);
поддержка multiply bus master;
возможность задания уровня двухуровневого (edge-triggered) прерывания (что позволяло нескольким устройствам использовать одно прерывание, как и в случае многоуровневого (level-triggered) прерывания);
Как и в случае 16-разрядного расширения, новые возможности обеспечивались путем добавления новых линий. Поскольку дальше удлинять разъем ISA было некуда, разработчики нашли оригинальное решение: новые контакты были размещены между контактами шины ISA и не были доведены до края разъема. Специальная система выступов на разъеме и щелей в EISA-картах позволяла им глубже заходить в разъем и подсоединяться к новым контактам. Стоит отметить лишь две новых сигнальных линии - EX32 и EX16, которые определяли, что bus slave поддерживает соответственно 32- и 16-разрядный цикл EISA. Если ни один из этих сигналов не был получен в начале цикла шины, выполнялся цикл ISA. [9]
Интерфейс PCI
Архитектура PCI, разработанная в 1991 году компанией Intel, по номенклатуре созданных для нее периферийных устройств и количеству поддерживающих ее производителей оказалась преемницей ISA-шины. Процессорно-независимая шина PCI используется компаниями Intel, IBM, Apple, DEC, Motorola и другими крупными производителями настольных систем в качестве лучшей шины ввода/вывода 90-х годов.- это модификация PCI для использования в традиционных крейтах формата Eurorack (Еврокрейт) для промышленных и встраиваемых систем. CompactPCI использует штыревой разъём IEC 1076-4-101 с высокой плотностью контактных выводов, шаг 2 мм (разработанный для телекоммуникационных и компьютерных приложений). Механические спецификации удовлетворяют стандарту IEEE 1101.10.
Таблица
Технические характеристики РСIОсновными характеристикам РСI являются:Тактовая частота 33 МГцМаксимальная пропускная способность 132 Мбайт/сСредняя пропускная способность 64 Мбайт/с32- разрядная передача данныхМультиплексируемая шина адреса/данных для экономии контактов ввода/выводаПроцессорная независимостьСинхронностьДо 10 PCI-нагрузок (5 модулей + 5 коннекторов) при максимальной частоте 33 МГц.Работа с уровнями сигналов 5 В и 3,3 ВСогласование по времени определено для всех компонентов системы.
Исходя из технических характеристик, более приемлемым для межмодульного интерфейса является интерфейс CompactPCI.[2]
цифровой процессор радиальный интерфейс
3.4 Выбор ОЗУ
В настоящее время находит применение следующие виды ОЗУ статического и динамического типа.
Рассмотрим более подробно каждое из них.
Динамическое ОЗУ (DRAM)
Принцип устройства DRAM следующий: система металл-диэлектрик-полупроводник способна работать как конденсатор. Как известно, конденсатор способен некоторое время держать на себе электрический заряд. Обозначив заряженное состояние как 1 и незаряженное как 0, мы получим ячейку памяти емкостью 1бит. Поскольку заряд на конденсаторе рассеивается через некоторый промежуток времени (который зависит от качества материала и технологии его изготовления), то его необходимо периодически подзаряжать (регенерировать), считывая и вновь записывая в него данные. Из-за этого и возникло понятие динамическая для этого вида памяти.
Статическое ОЗУ(SRAM)
Триггером называют элемент на транзисторах, который может находиться в одном из двух устойчивых состояний (0 и 1), а по внешнему сигналу он способен менять состояние. Таким образом, триггер может служить ячейкой памяти, хранящей один бит информации. Любой триггер можно создать из трех основных логических элементов: И, ИЛИ, НЕ. Поэтому все, что относится к элементной базе логики, относится и к триггерам. Сама же память, основанная на триггерах, называется статической (SRAM)[8].
Для данного устройства обработки информации выберем статическое ОЗУ по двум причинам:
.Статическая память работает на частоте процессора.
.Статическую память не надо регенерировать, поэтому не нужно устройство управления регенерации.
Рассмотрим существующие типы статической памяти.
двухпортовое статическое ОЗУ
Структура двухпортового статического ОЗУ (рис. 3.3) содержит единый массив памяти (COMMON CENTRAL MEMORY) и два независимых порта (PORT_L и PORT_R) для обращения к этому массиву.
В отличие от статического элемента обычного ОЗУ (рис. 3.3,а) элементарная ячейка двухпортовой памяти реализована на шести транзисторах (рис. 3.3, б).
рисунок. 3.3, арисунок. 3.3, б
Основу ячейки составляет статиче