Architektura systemu
Architektura systemu MERA-400
System MERA-400 składa się z modułów funkcjonalnych, komunikujących się za pomocą centralnej szyny informacyjnej (interfejsu). Modułowa struktura systemu umożliwia jego łatwą rozbudowę poprzez bezpośrednie dołączenie do interfejsu dodatkowych modułów.
W systemie MERA-400 mogą pracować niżej wymienione moduły funkcjonalne:
- procesory (maksymalnie 2) wraz z opcjonalnymi arytmometrami wielokrotnej precyzji oraz pulpitami technicznymi
- pamięci operacyjne (maksymalnie 17 bloków)
- kanały (maksymalnie 16) w dowolnej kombinacji:
- znakowe
- pamięciowe (bezpośredniego dostępu)
- automatyki (PI, CAMAC)
- autonomicznych jednostek sterujących (MULTIX)
Sterowanie wszystkich modułów systemu MERA-400 jest całkowicie asynchroniczne. Stąd, poszczególne moduły systemu mogą być wykonane przy użyciu elementów elektronicznych o dowolnych parametrach dynamicznych. Oprócz łatwości technicznej realizacji oznacza to również pełne otwarcie systemu na nowe, przyszłościowe technologie, np. szybkie pamięci półprzewodnikowe.
Interfejs
Interfejs jest zespołem reguł i środków technicznych umożliwiających komunikację między modułami systemu. Standardowy interfejs systemu MERA-400 składa się z centralnej szyny informacyjnej i priorytetowego układu rezerwacji szyny. Sterowanie dostępem do szyny centralnej jest rozdzielone pomiędzy procesory i kanały, i realizowane jest przez układ rezerwacji. W danej chwili do szyny centralnej może być dołączony aktywnie tylko jeden moduł nadawczy tj. procesor lub kanał. Ponadto moduł, który aktualnie korzysta z szyny nigdy nie otrzyma zezwolenia na natychmiastową ponowną transmisję, o ile w trakcie pierwszej transmisji inny moduł (lub moduły) zgłosił gotowość zajęcia szyny. Rozwiązanie takie umożliwia współbieżną pracę modułów, a tym samym zwiększa wydajność systemu. Każde wykorzystanie interfejsu nazywamy transmisją. Transmisje interfejsowe przebiegają w sposób asynchroniczny.
Centralna szyna informacyjna
Centralna szyna informacyjna służy do dwukierunkowego przesyłania danych, adresów oraz sygnałów sterujących i kontrolnych. W skład szyny centralnej wchodzą następujące linie:
- 16 linii danych
- 16 linii adresowych
- 4 linie numeru bloku pamięci
- 12 linii sterujących
Priorytetowy układ rezerwacji
Priorytetowy układ rezerwacji szyny składa się z łańcucha elementarnych układów rezerwacji (EUR), komunikujących się między sobą za pośrednictwem dwóch linii. Priorytet danego układu elementarnego jest jednoznacznie określony przez jego pozycję w łańcuchu układu rezerwacji. Do elementarnego układu rezerwacji może być dołączony dowolny moduł systemu.
Komunikacja między modułem a jego elementarnym układem rezerwacji odbywa się za pomocą dwóch sygnałów: sygnału zgłoszenia ZG oraz sygnału zezwolenia ZW. Moduł uzyskuje dostęp do szyny centralnej po wysłaniu do układu rezerwacji sygnału zgłoszenia i uzyskaniu zwrotnego sygnału zezwolenia.
Zgłoszony moduł uzyskuje sygnał zezwolenia pod warunkiem, że szyna informacyjna jest wolna i żaden moduł o wyższym priorytecie nie żąda dostępu do niej. Następny dostęp do szyny centralnej uzyska moduł o najwyższym priorytecie spośród oczekujących na dostęp, nawet w przypadku, gdy moduł aktualnie prowadzący transmisję natychmiast po jej zakończeniu zgłasza żądanie ponownego zajęcia szyny. Calem takiego rozwiązania jest umożliwienie współbieżnej pracy modułów systemu.