Встраиваемые системы связи и их проектирования

Рис. 2. Схема простого декодера адреса для 4-битного адреса = 0xA

Четыре основные линии состояния шины указывают на тип цикла передачи шины, чтение памяти (MEMR), запись в память (MEMW), чтение В/В (IOR), или запись В/В (IOW). В шине ISA все эти линии состояния шины будут активными на нижнем уровне (т.е., низкий уровень сигнала указывает тип передачи). Только один из этих сигналов состояния будет обычно активным (т.е., низким) в любое заданное время. Шина ISA имеет ряд других сигнальных линий, но мы обсудим только основные.

Большинство сигналов шины управляются с помощью логических устройств с тремя состояниями. Вспомните, что логика с тремя состояниями имеет третье состояние, которое является высоким импедансом или отсутствием соединения, как видно на рисунке.3. Буфер с тремя состояниями имеет дополнительную управляющую линию, которая заставляет его действовать в точности как обычный буфер или переходить в состояние высокому импедансу (Z используется для импеданса), т.е. отсоединяться. Это позволяет нескольким устройствам управлять шиной, но только по очереди. Только одно устройство в данный момент времени включает свое управление с тремя состояниями, чтобы заставить свои выводы задавать сигналы шины высокими или низкими. Это возможно, так как каждому устройству В/В задан свой собственный уникальный диапазон адресов В/В, на которых оно отвечает.



Рис. 3. Буфер с тремя состояниями. Для управления большинством сигналов шины должны использоваться выходы логического вентиля с тремя состояниями
Таким образом выводы нескольких вентилей с тремя состояниями, связанные вместе, выполняют ту же логическую функцию, что и мультиплексор, они соединяют один из нескольких вводов с одним выходом. Входы поступают из различных устройств, а выходом в данном случае будет шина.Два устройства, отвечающие на одном и том же адресе во время операции чтения, будут создавать конфликт шины, приводящий к неправильным значениям шины данных. Ошибка проектирования или дефект в управляющей логике с тремя состояниями устройства может закоротить шину данных и вызвать сбой компьютера. Некоторые более старые платы ISA имели переключатели или перемычки, которые использовались для задания адреса устройства, чтобы избежать конфликта адресации. Это часто требуется, когда в системе используется несколько устройств одного типа.