接口控制單元

接口是兩個系統之間用於信息交換的連線。例如,在計算機硬體中,接口是適當類型的電學連線;在軟體中,它是交換數據的標準格式;一個軟體的用戶接口是它與使用它的人互動的方式。控制單元是在VisualBasic、ActiveX或類似系統中控制可重用的軟體組件。因此,接口控制單元就是系統中控制可重用的接口的軟體組件。

基本介紹

  • 中文名:接口控制單元
  • 外文名:Interface Control Unit
  • 領域:計算機硬體
  • 功能:溝通媒介
  • 分類:硬體接口控制,軟體接口控制
  • 相關接口硬體接口軟體接口
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接口控制單元就是系統中控制可重用的接口的軟體組件。接口分為硬體接口軟體接口用戶接口是軟體接口的一種。

接口類型

硬體接口

硬體接口是計算機主機的對外接口,計算機通過接口接入其他硬體設備。

軟體接口

軟體接口是數據交換的標準格式,它有兩層含義,其一是指軟體本身的狹義“接口”,比如各種軟體開發API等;其二則指的是人與軟體之間的互動界面,即用戶接口。

用戶接口

用戶接口是電腦程式與用戶通信的方式。主要有以下三種重要的用戶接口類型:
1. 命令語言。這是指導作業系統的一般方法;例如,在DOS,OS/2,或VAX/VMS作業系統中,用戶可以通過輸入命令dir獲取檔案列表。命令語言只有在不斷使用時才能很好地工作,以便用戶永遠不會忘記命令。
2. 選單。用戶從顯示列表中選擇一個項。選單是很少使用的軟體的理想選擇,但有經驗的用戶可能會發現它們太慢。
3. 圖形環境。用戶通過滑鼠選擇圖示(圖片)來執行操作。這種類型的環境很有生產力。例如,見Macintosh;Windows(微軟)。缺點是沒有簡單的方法來描述事情是如何完成的,你幾乎必須看到其他人去做。相比之下,命令語言中的命令可以寫在紙上,甚至可以嵌入到電腦程式中。

CAMAC

CAMAC( Computer Aided Measurement and Control)是一種具有數據通道特性的計算機輔助測量與控制系統,具有標準化程度高、數據傳送率高和系統規模大等特點,從80年代初開始在核物理、原子工程、工業自動化、航天測控等領域得到廣泛套用。目前,仍然有大量的CAMAC匯流排系統在工業控制和武器裝備領域中使用。隨著CAMAC設備在役時間的延長,加上溫度、濕度等環境因素的影響,其技術性能不斷下降,故障發生的頻率大大增加,嚴重影響設備的操作使用,需要研製狀態檢測與故障定位設備,以迅速確定CAMAC 模件的狀態,為排除故障提供可靠依據。
在故障檢測設備中,需要套用CAMAC匯流排控制單元,實現匯流排協定轉換和對各種模件控制。但由於其標準機箱價格昂貴且體積較大,而在故障檢測時僅針對單一模件,購買造價高昂的機箱就造成了資源的浪費。另外,由於CAMAC匯流排設備漸漸被淘汰,生產單位備件較少,採購困難。因此,對CAMAC匯流排控制單元進行簡化設計,可以減小設備規模,節約成本,增加靈活性。本文用分離TTL邏輯電路設計了CAMAC匯流排控制單元,可以由通用I/O接口實現匯流排的讀寫控制。

電路設計

實現CAMAC匯流排控制單元的功能,就是要實現對CAMAC模件的訪問和控制,即完成CAMAC 標準匯流排到通用PC機I/O接口信號的轉換。CAMAC標準匯流排的數據線主要信號如表1所示。
表1CAMAC標準匯流排信號
信號類別信號名稱符號接點數信號用途
命令信號
站號
N
1
選擇模件
子地址選擇
A1 A2 A4 A8
4
選擇模件的一個部分
功能選擇
F1 F2 F4 F8 F16
5
確定在模件內完成的功能
定時信號
選通脈衝1
S1
1
控制第一階段的操作
選通脈衝2
S2
1
控制第二階段的操作
數據信號
寫信號
W1-W24
24
向模件送信號
讀信號
R1-R24
24
向模件送信號
狀態信號
請求注意
L
1
指示要求服務請求
B
1
指示由命令選擇特徵的狀態
回響
Q
1
指示由命令選擇特徵的狀態
命令接受
X
1
指示模件能夠完成要求的動作
公用控制信號
初始化
Z
1
置模件處於某一確定的狀態
禁止
I
1
使信號持續期間的特徵失效
清除
C
1
清除暫存器
電源線
+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
電源公共地線
功能選擇信號的產生電路圖如圖1所示。

程式設計

CAMAC命令一般可分為三種:公用控制命令、讀命令和寫命令。在模件檢測前,根據需要對4個電源繼電器進行控制,為不同的模件提供相應的工作電源,模件檢測完畢,自動斷開電源。繼電器控制比較簡單,只需要對相應的I/O接口執行寫操作即可,不單獨編製程序。
圖1 功能選擇信號的產生電路圖圖1 功能選擇信號的產生電路圖
公用控制命令產生公用控制信號,優先權較高,被匯流排上的每個單元所接受,且自主產生S2信號。因此,只需要對相應的I/O接口執行寫操作即可,不單獨編製程序。
讀命令和寫命令的格式一致,一般標記為NA()F(),其中N是模件的站號,括弧內分別是執行命令的所需的子地址碼和功能碼,並伴隨相應的數據傳遞。由於本文所依託的課題中只做單模件測試,所以在命令有效期內,站號固定不變。根據電路設計中所使用的I/O接口,讀命令和寫命令的子程式如下:
charCAMAC_read(charvalue_A,charvalue_F,unsigned
chardata[4])
{
unsignedcharPA1,PB1;
unsignedintOut_Port;
if(value_A15||value_F31)
return-1;//非法命令
PA1=(value_A<>1)//A8,A4,A2,A1,F16,F8,F4,F2
PB1=(value_F<<7)|0x1;//F1,0,0,0,Z=0,C=0,I=0,N=1
Out_Port=PA1*256+PB1;
DO_WritePort(Card7200_1,0,Out_Port);
Command_start();//命令啟動信號
Delay(0.001);
DI_ReadPort(Card7200_1,0,data);//R1~R24,L,B,Q,X
return0;
}
charCAMAC_write(charvalue_A,charvalue_F,unsigned
intWrite_data)
{
unsignedcharPA1,PB1;
unsignedintOut_Port;
if(value_A15||value_F31)
return-1;//非法命令
PA1=(value_A<>1)//A8,A4,A2,A1,F16,F8,F4,F2
PB1=(value_F<<7)|0x1;//F1,0,0,0,Z=0,C=0,I=0,N=1
Out_Port=PA1*256+PB1;
DO_WritePort(Card7200_1,0,Out_Port);
DO_WritePort(Card7200_2,0,Write_data);//W1-W24
Command_start();//命令啟動信號
return0;
}

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