接口控制单元

中文名 接口控制单元
领域 计算机硬件
分类 硬件接口控制、软件接口控制
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基本内容

接口控制单元就是系统中控制可重用的接口的软件组件。接口分为硬件接口、软件接口,用户接口是软件接口的一种。

接口类型

硬件接口

硬件接口是计算机主机的对外接口,计算机通过接口接入其他硬件设备。

软件接口

软件接口是数据交换的标准格式,它有两层含义,其一是指软件本身的狭义“接口”,比如各种软件开发API等;其二则指的是人与软件之间的交互界面,即用户接口。

用户接口

用户接口是计算机程序与用户通信的方式。主要有以下三种重要的用户接口类型:

1. 命令语言。这是指导操作系统的一般方法;例如,在DOS,OS/2,或VAX/VMS操作系统中,用户可以通过输入命令dir获取文件列表。命令语言只有在不断使用时才能很好地工作,以便用户永远不会忘记命令。

2. 菜单。用户从显示列表中选择一个项。菜单是很少使用的软件的理想选择,但有经验的用户可能会发现它们太慢。

3. 图形环境。用户通过鼠标选择图标(图片)来执行操作。这种类型的环境很有生产力。例如,见Macintosh;Windows(微软)。缺点是没有简单的方法来描述事情是如何完成的,你几乎必须看到其他人去做。相比之下,命令语言中的命令可以写在纸上,甚至可以嵌入到计算机程序中。

CAMAC

CAMAC( Computer Aided Measurement and Control)是一种具有数据通道特性的计算机辅助测量与控制系统,具有标准化程度高、数据传送率高和系统规模大等特点,从80年代初开始在核物理、原子工程、工业自动化、航天测控等领域得到广泛应用。目前,仍然有大量的CAMAC总线系统在工业控制和武器装备领域中使用。随着CAMAC设备在役时间的延长,加上温度、湿度等环境因素的影响,其技术性能不断下降,故障发生的频率大大增加,严重影响设备的操作使用,需要研制状态检测与故障定位设备,以迅速确定CAMAC 模件的状态,为排除故障提供可靠依据。

在故障检测设备中,需要应用CAMAC总线控制单元,实现总线协议转换和对各种模件控制。但由于其标准机箱价格昂贵且体积较大,而在故障检测时仅针对单一模件,购买造价高昂的机箱就造成了资源的浪费。另外,由于CAMAC总线设备渐渐被淘汰,生产单位备件较少,采购困难。因此,对CAMAC总线控制单元进行简化设计,可以减小设备规模,节约成本,增加灵活性。本文用分离TTL逻辑电路设计了CAMAC总线控制单元,可以由通用I/O接口实现总线的读写控制。

电路设计

实现CAMAC总线控制单元的功能,就是要实现对CAMAC模件的访问和控制,即完成CAMAC 标准总线到通用PC机I/O接口信号的转换。CAMAC标准总线的数据线主要信号如表1所示。

表1CAMAC标准总线信号
信号类别 信号名称 符号 接点数 信号用途
命令信号 站号 N 1 选择模件
子地址选择 A1A2A4A8 4 选择模件的一个部分
功能选择 F1F2F4F8F16 5 确定在模件内完成的功能
定时信号 选通脉冲1 S1 1 控制第一阶段的操作
选通脉冲2 S2 1 控制第二阶段的操作
数据信号 写信号 W1-W24 24 向模件送信号
读信号 R1-R24 24 向模件送信号
状态信号 请求注意 L 1 指示要求服务请求
B 1 指示由命令选择特征的状态
响应 Q 1 指示由命令选择特征的状态
命令接受 X 1 指示模件能够完成要求的动作
公用控制信号 初始化 Z 1 置模件处于某一确定的状态
禁止 I 1 使信号持续期间的特征失效
清除 C 1 清除寄存器
电源线 +24V直流 +24 1
+6V直流 +6 1
-6V直流 -6 1
-24V直流 -24 1
0V直流 0 2 电源公共地线

功能选择信号的产生电路图如图1所示。

程序设计

表1CAMAC标准总线信号
信号类别 信号名称 符号 接点数 信号用途
命令信号 站号 N 1 选择模件
子地址选择 A1A2A4A8 4 选择模件的一个部分
功能选择 F1F2F4F8F16 5 确定在模件内完成的功能
定时信号 选通脉冲1 S1 1 控制第一阶段的操作
选通脉冲2 S2 1 控制第二阶段的操作
数据信号 写信号 W1-W24 24 向模件送信号
读信号 R1-R24 24 向模件送信号
状态信号 请求注意 L 1 指示要求服务请求
B 1 指示由命令选择特征的状态
响应 Q 1 指示由命令选择特征的状态
命令接受 X 1 指示模件能够完成要求的动作
公用控制信号 初始化 Z 1 置模件处于某一确定的状态
禁止 I 1 使信号持续期间的特征失效
清除 C 1 清除寄存器
电源线 +24V直流 +24 1
+6V直流 +6 1
-6V直流 -6 1
-24V直流 -24 1
0V直流 0 2 电源公共地线

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