Q-шина
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( июль 2009 г. ) |
| Q-шина | |
| Создано | Корпорация цифрового оборудования |
|---|---|
| Ширина в битах | 8 или 16-битные данные, 16-битный адрес расширен до 22-битного. |
| Количество устройств | 127 в теории, ~20 на практике |
| Стиль | Параллельно |
Q -шина , [ 1 ] также известная как шина LSI-11 , является одной из нескольких шинных технологий, используемых в компьютерных системах PDP и MicroVAX, ранее производимых Digital Equipment Corporation из Мейнарда , Массачусетс .
Q-bus — это менее дорогая версия Unibus, использующая мультиплексирование, при котором сигналы адреса и данных используют одни и те же провода. Это позволяет реализовать практически ту же функциональность как физически меньше, так и дешевле.
Со временем диапазон физических адресов Q-шины был расширен с 16 до 18, а затем и до 22 бит. В Q-bus также были добавлены режимы блочной передачи.
Основные характеристики Q-bus
[ редактировать ]
Как и предыдущий Unibus, Q-bus использует:
- Ввод-вывод, отображаемый в памяти
- Байтовая адресация
- Строгие отношения «главный-подчиненный» между устройствами на шине.
- Асинхронная сигнализация
Ввод-вывод, отображаемый в памяти, означает, что циклы данных между любыми двумя устройствами, будь то ЦП, память или устройства ввода-вывода, используют одни и те же протоколы. В Unibus для устройств ввода-вывода выделен ряд физических адресов. Q-bus упрощает эту конструкцию, предоставляя специальный сигнал (первоначально называвшийся BBS7 , Bus Bank Select 7, но позже обобщенный как BBSIO , Bus Bank Select I/O ), который выбирает диапазон адресов, используемых устройствами ввода-вывода.
Байтовая адресация означает, что физический адрес, передаваемый по Unibus, интерпретируется как адрес количества данных размером в байт. Поскольку на самом деле шина содержит путь данных шириной в два байта, бит адреса [0] подлежит специальной интерпретации, и данные по шине должны перемещаться по правильным байтовым дорожкам .
Строгое соотношение Master-Slave означает, что в любой момент времени только одно устройство может быть Master Q-шины. Это ведущее устройство может инициировать транзакции данных, на которые затем может ответить максимум одно выбранное ведомое устройство . (Это не повлияло на то, является ли данный цикл шины чтением или записью данных; мастер шины может управлять транзакцией любого типа.) В конце цикла шины протокол арбитража шины затем выбирает следующее устройство, которому будет передано управление. автобус.
Асинхронная сигнализация означает, что у шины нет фиксированного времени цикла; продолжительность любого конкретного цикла передачи данных по шине определяется исключительно ведущим и ведомым устройствами, участвующими в текущем цикле данных. Эти устройства используют сигналы квитирования для управления временем цикла данных. Логика таймаута в ведущем устройстве ограничивает максимально допустимую продолжительность любого цикла шины.
В зависимости от поколения Q-шина содержит 16, 18 или 22 линии BDAL ( шина данных/адреса ). 16, 18 или 22 линии BDAL используются для части физического адреса каждого цикла шины. Восемь или 16 линий DBAL затем повторно используются для части(ей) данных каждого цикла шины. Новые поколения шин допускают в блочном режиме передачу , когда за одним адресом шины может следовать более одного цикла данных (при этом передача происходит по последовательным адресам шины). Поскольку адресная часть каждого цикла шины не может передавать данные, использование блочного режима означает меньшее количество циклов адреса и больше времени для циклов данных, что позволяет увеличить пропускную способность передачи данных по шине .
Мастерство шины присваивается на основе топологической близости карты ввода-вывода к арбитру шины (в логической передней части шины); более близким картам предоставляется приоритет перед дальнейшими картами.
Прерывания могут доставляться в процессор обработки прерываний на любом из четырех уровней приоритета прерываний . В пределах данного уровня карты, расположенные ближе к IFP (в передней части шины), имеют приоритет над картами, расположенными дальше по шине. Прерывания являются векторными : вектор прерывания карты, запрашивающей прерывание, считывается IFP. Таким образом, прерывания от всех карт ввода-вывода в системе можно однозначно различить.
Логическая минимизация
[ редактировать ]Как и в случае с Unibus, сигнализация была тщательно оптимизирована, чтобы во всей шинной системе требовалось минимальное количество логики. Используется асинхронная сигнализация, но за устранение искажений адресов и данных отвечает текущий мастер шины, что сводит к минимуму сложность ведомых устройств шины. Ответственность за тайм-аут неудачных циклов шины также возлагается на ведущие устройства. Аналогично, сложности обработки транзакций прерываний сосредоточены в единственном процессоре обработки прерываний (компьютере PDP-11 или VAX-11) в системе.
Совместимость
[ редактировать ]Конструкция Q-bus была очень тесно связана с конструкцией Unibus как по духу, так и по детальной реализации. У компании Digital и третьих сторон были доступны адаптеры, которые позволяют подключать устройства Q-bus к компьютерам на базе Unibus и наоборот. Ряд устройств ввода-вывода был доступен либо в вариантах Unibus, либо в вариантах Q-bus; некоторые из этих устройств имеют незначительные различия, в то время как многие другие по сути идентичны.
Советские клоны
[ редактировать ]В советских системах (см. ЦП серии 1801 ) архитектура Q-Bus называется МПИ ( Магистральный Параллельный Интерфейс , или интерфейс параллельной шины). Его главное отличие в том, что он поддерживает до четырех процессоров на одной шине. В остальном он полностью двоичен и электрически совместим со стандартным Q-Bus, за исключением физического расположения разъемов.
Типы циклов
[ редактировать ]Q-Bus поддерживает 6 основных типов транзакций.
DATI Data in - master read - note no DATIB (not required) DATO Data out - master write DATOB Data out (byte) DATIO Data in/out DATIOB Data in/out (byte) IAK Interrupt Acknowledge
Интерфейсы
[ редактировать ]
Для Q-Bus доступен широкий спектр интерфейсных карт. Различные модули Q-bus могут иметь двойную ширину (два набора пальцев, половина общей ширины монтажа) или учетверенную ширину (четыре набора пальцев, полную ширину монтажа), что указывает на то, что модуль занимает одну ширину. половина или весь монтажный слот Q-bus соответственно.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «HP OpenVMS :: Аппаратное обеспечение Q-Bus» . ХоффманЛабс . Архивировано из оригинала 11 марта 2021 года.
- «Лабораторная работа — пример платы Q-Bus, платы Q-BUS самостоятельной сборки» . RunningServer.com (на немецком языке). Архивировано из оригинала 14 февраля 2017 года.
- DEC STD 160: Спецификация шины LSI-11
- Справочник по шине PDP-11 Автобусы UNIBUS и LSI-11
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Шмидт, Атлант Г. (1990). «Юнибус, Q-Bus и VAXBI Bus» . В Ди Джакомо Джозефе (ред.). Справочник по цифровой шине . МакГроу Хилл. ISBN 0070169233 .
