Области применения конструктивно встроенных в рэа микропроцессорных устройств
Развитие современной РЭА характеризуется широким применением цифровых -методов обработки, преобразования и регистрации сигналов. Устройства, входные и выходные сигналы которых представляются в цифровой форме, называют цифровыми. Элементной базой таких устройств являются цифровые ИМС различной степени интеграции.
Микросхемы преобразования информации
Радиотехническое устройство (РТУ) обработки сигналов включает аналоговую, аналого-цифровую IH цифровую части. Задачами аналоговой части являются: предварительная селекция полезного сигнала на фоне помех, снижение несущей частоты и повышение уровня принимаемого сигнала до значений, достаточных для устойчивой работы последующих устройств. Аналого-цифровая часть РТУ осуществляет преобразование аналогового сигнала в цифровую форму, а также согласование скорости поступления входного сигнала и быстродействия МПУ (см. § 2.2). Условно можно считать, что для МПУ обработки сигналов аналоговая часть РТУ является датчиком информации, а аналого-цифровая - периферийным устройством (ПУ).
Микросхемы запоминающих устройств
Основной элементной базой запоминающих устройств является полупроводниковая память, которую можно классифицировать по следующим основным признакам.
Микропроцессорные комплекты бис
Микропроцессорные средства включают: МПК БИС, однокристальные и одноплатные микропроцессоры, микро-ЭВМ, микроконтроллеры, устройства ввода-вывода, хранения, отображения, коммутации информации и т. п. Основой построения МПС являются: МПК БИС, микросхемы запоминающих устройств и преобразования вида информации (АЦП, ЦАП).
Принципы построения микропроцессорных средств
Микропроцессорные средства (МПС) возникли в результате развития технологии и вычислительной техники. По своей сути микропроцессор - это устройство, представляющее собой одну «ли несколько больших интегральных схем (БИС), выполняющих -функции процессора ЭВМ. Являясь частью вычислительных уст-ройств, МПС используют и принципы их построения. Вместе с тем, существующий уровень развития полупроводниковой технологии вносит свои коррективы в эти принципы. Например, разрядность и сложность микропроцессорных (МП) БИС определяются максимальными размерами кристаллов, изготовление которых может обеспечить технология производства.
Интерфейс Centronics.
Основным назначением интерфейса Centronics (аналог - ИРПР-М) является подключение к компьютеру принтеров различных типов. Поэтому распределение контактов разъема, назначение сигналов, программные средства управления интерфейсом ориентированы именно на это использование. В то же время с помощью данного интерфейса можно подключать к компьютеру и другие внешние устройства, имеющие разъем Centronics, а также специально разработанные УС.
Тестирование Microsoft Security Essentials стартует 23 июня
Вчера вечером Microsoft официально подтвердила, что планирует представить публичную версию продукта Microsoft Security Essentials, ранее известного под кодовым именем Morro, 23 июня, однако, принять участие в тестировании сможет лишь ограниченная группа пользователей из нескольких стран.
Поддержка Fire Wire, USB различными платформами
Ни смотря на то, что в настоящее время USB устройства являются достсточно распространенными, поддержка их различными ОС несколько отставала от успехов производителей соответствующего "железа". Так, например, если возможность работать напрямую с собственным устройством, подключенным к последовательному порту RS232 при помощи стандартного компонента из программы Visual Basic или Delphi является весьма обычным делом, то это вряд ли можно сказать про USB, а тем более Fire Wire.
Существуют два осовных способа работы прикладной программы с USB/FireWire устройствами: первый - обращение к специализированным API драйверов верхнего уровня, которые обеспечивают доступ к абстрактному устройству (сканеру, принтеру, диску и.т.п.), скрывая при этом от программы детали, связанные с работой последовательной шины и второй способ, когда используется API нижнего уровня, предоставляющее доступ непосредственно к шине на уровне пакетов, каналов передачи, регистров CSR и.т.п.
Аппаратные решения для устройств Fire Wire
Аппаратные интерфейсы шины ШЕЕ 1394 в отличие от USB не разделяются на хосты и устройства, однако существуют комплекты микросхем предназначенные для сложных полнофункциональных устройств, таких как например компьютеры, и для более узкоспециализированных, например видеокамер.
Аппаратные решения для устройств USB
Производители электронных компонентов выпускают специализированные микросхемы, реализующие протоколы USB хоста и устройства. С использованием этих микросхем можно реализовать собственные аппаратные решения для шины USB. Кроме того, для реализации каких-либо дополнительных возможностей не предусмотренных производителями можно воспользоваться микросхемами программируемой логики (PLIS), в качеств отправной точки для этого можно воспользоваться например VHDL прошивками USB драйверов доступными на сайте www.opencores.org. Последнее может быть интересно так же с точки зрения изучения электрического протокола шины.
Configuration ROM
Для регистров Configuration ROM предусмотрен минимальный формат, который содержит только 24 битовый VendorlD и общий формат, представляющий собой набор директорий, содержащих специфическую информацию. Минимальный формат имеет следующий вид
PHY Registers и Configuration ROM.
Регистры PHY обеспечивают низкоуровневый интерфейс к шине, они могут быть прочитаны другими устройствами, желающими получит информацию о числе портов, максимальной скорости передачи, версии поддерживаемого стандарта IEEE 1394 и.т.п., поддерживаемых данным устройством. Некоторые из этих регистров могут быть изменены при помощи посылки пакетов PHY Configuration. Например можно дать устройству комнаду задержать свое участие в процедуре Tree Identification на 167 микросекунд, с тем чобы оно не смогло получить роль менеджера шины.
Unit registers
Начиная со смещения 0x800 от начала Initial Units Registers располагаются регистры Unit
registers, наиболее важными из которых являются
TOPOLOGYMAP (диапазон адресов 0xl000-0xl3FC)
SPEEDMAP (диапазон адресов 0x2000 - 0x2FFC)
Устройство, которое оказывается менеджером шины, запоминает первые 4 байта из SelflD
пакетов, в том порядке в котором их посылают устройства во время процедуры Self
Identification.
На основании этой информации любое устойство, которому это потребуется может
восстановить топологию шины.
Формат TOPOLOGYMAP следующий:
16 бит длина всей таблицы.
16 6HTCRC.
32 бит generationnumber - количество раз, которое менеджер шины генерировал карту
топологии шины.
16 бит число подключенных устройств
16 бит selfidcount - общее число SelflD пакетов, посланных устройствами.
Дальше сдедуют 4 байтовые фрагменты SelflD пакетов в количестве selfidcount.
Регистр SPEEDMAP содержит от 0 до 4029 чисел, определяющих максимальную скорость. передачи между каждой парой устройств. Заголовок такой же в регистре TOPOLOGYMAP, в след за которым размещены однобайтовые элементы (симметричной) матрицы скоростей.
Работа программы (или драйвера) с шиной FireWire
Взаимодействие ПО с шиной происходит как на уровне транзакций (Transaction layer) так и на уровне связи (Link layer) для чего определены понятия программных интерфейсов FireWire: интерфейс асинхронных транзакций, интерфейс изохронной передачи, минующий уровень транзакций и обращающийся напрямую к Link layer, а так же интерфейс управления шиной (Bus management interface). Каждый из этих программных интерфейсов как правило обеспечивается отдельным драйверов ядре ОС. Эти интерфейсы используют прикладные драйверы устройств, например таких как внешний накопитель FireWire.
Работа программы (или драйвера) с шиной USB
USB обеспечивает более высокий уровень протокола передачи данных, при написании программы (или драйвера) в большинстве случаев не следует заботиться о размере пакетов и порядке передачи данных.
Устройства потребители
Потребители очевидно имеют 6 контактные разъемы и POWERCLASS равный 4,6 или 7. Для поддержания уровня PHY активным таким устройствам требуется не более 3 ватт, После получения PHY пакета link-on, такие устройства могут потреблять дополнительную энергию для работы уровня LINK. Если требования устройству к потреблению питания не укладываются полностью ни в один POWERCLASS, то директории Configuration ROM содержат дополлнительную информацию.
Управление питанием Fire Wire
В отличие от USB, устройства Fire Wire могут не только иметь собственный источник питания, но и поставлять питающе напряжение через шину другим устройствам. Стандарт ШЕЕ 1394 определяет целую систему упреждающего оповещения о возможной потере тем или иным устройством способности поставлять питающее напряжение в шину.
Управление питанием USB
Для классификации USB устройств по отношению к питающему напряжению вводится единица нагрузки по току величиной в 100 миллиампер (в зависимоти от условий питающее напряжение в разных частях шины может окахываться в диапазоне от 4.40 до 5.25 вольт).
Электрические характеристики, передача сигналов USB.
Для передачи битов данных USB использует NRZI кодирование (для сравнения FireWire использует NRZ), смысл использования таких кодировок состоит в упрощении синхронизации передающих и приемных цепей устройств друг с другом. Подобные кодировки обеспечивают повышенное количество переходов между уровнями логического нуля и единицы по сравнению с непосредственной передачей битовой последовательности.
Isochron транзакции
Хост передает устройству IN/OUT token пакет и вслед за ним принимает пакет данных isochron. Никакого handshake, никакой повторной передачи. Доставка данных не гарантирована, однако хост инициирует передачу пакетов с достаточной частотой и регулярностью, что каждый изохронный канал получает определенную (заявленную устройством) полосу пропускания для передачи. При этом максимальная латентность при передаче определяется только длительностью таймслота, которая составляет 1 миллисекунда для USB1.0 и 125 микросекунд для USB2.0.
Interrupt транзакции
Хост посылает IN-token и устройство в ответ возвращает либо пакет данных, либо NACK (если данные не готовы), либо STALL (если данные не готовы). Получив пакет хост так же отвечает устройству АСК.
Процедура аналогична bulk транзакции типа IN, включая гарантированную доставку данных от устройства к хосту. Таким образом interrupt транзакция предназначена для передачи небольшого количества данных, например для использования в качестве канала обратной связи например при передаче данных по изохронному каналу. При этом поскольку хост опрашивает устройство с частотой, которое указало само устройство, interrupt передача может оказаться более оперативной чем bulk.
Для lowspeed устройств USB1.0 разрешенными типами передачи являются control и interrupt и поэтому производители устройств нередко используют interrupt для асинхронной передачи данных от устройства к хосту. Примером такого устройства может служить ридер чиповых карт ACE30U (производства Advanced Card Systems), для передачи данных от хоста к устройству в данном случае используется control передача.
В более поздних версиях спецификации (USB1.1) добавлено понятие interrupt передачи типа OUT. Повидимому это было сделано для того, чтобы обеспечить более удобный способ работы для медленных устройств с тем, чтобы вместо единственного канала для передачи от хоста к устройству типа control можно было использовать и другие каналы. В частности такой способ может использоваться устройствами, реализующими поверх USB прикладной протокол HID. HID - переводится как Human Interface Dvice и формализует некоторые общие свойства медленных устройств типа мышей и джойстиков.
Stfw.Ru