HB7692-2001三十二位计算机内总线.pdf 26页

'中华人民共和国航空行业标准HB7692一2001三十二位机载计算机内总线2001一11一15发布2002一02一01实施国防科学技术工业委员会发布 HB7692一2001目次前言m1范围······················，，·················，，，·················，·····································⋯⋯12规范性引用文件························，·，··，···············。·，··············，··，·。，·············⋯⋯13术语和缩略语························............................................................·一13.1术语··················，···················，······································，········。··········，⋯13.2缩略语················，··················，····················，····································⋯⋯24一般要求··········，·························，·，·················，······。·。·····‘···，·，············‘····一24.1功能要求··········..................-，，··，··················，···········，···，···········，，二24.2结构要求·······················································································⋯⋯24.3信号命名约定························································，·······，················⋯⋯25详细要求·················，······。···········，·，··················，··················，··············，···一25.1总线信号说明·····.....................·，，。······】·······，··，。·，····················】·一25.2LBE总线基本时序·......................................·，，·，·················，，···············一65.3电气要求··································。·······················································⋯⋯75.4总线信号引脚分配‘·，···········································································⋯⋯7标准分享网www.bzfxw.com免费下载 HB7692一2001前言本标准以INTEL模块接口规范(MIX)为依据，结合工程实践经验，扩充了测试、维护信号。为了满足军用系统的要求，对原MIX总线规范的模块机械结构及连接器形式重新进行了定义，很好地满足了机载装备对体积、重量及抗振性能的要求。本标准由航空工业第一集团公司提出。本标准起草单位:航空工业第六三一研究所、航空工业第三O一研究所和航空一集团科技发展部。本标准主要起草人:田莉蓉、蒋剑峰、林荣超、齐显、韩雨奋、黄永葵、毕国植、王佐开。本标准由航空工业三O一研究所归口。www.bzfxw.com 中华人民共和国航空行业标准三+二位机载计算机内总线HB7692一20011范围本标准规定了32位机载计算机内总线的技术要求。本标准适用于采用局部总线扩展(LBE)总线的计算机，以其他系列为CPU的计算机也可参照使用。2规范性引用文件下列规范性文件中的条文通过本标准的引用而成为本标准的条文。下列注日期或版次的引用文件，其后的任何修改单或修订版均不适用于本标准，但提倡使用本标准的各方探讨使用其最新版本的可能性;下列不注日期或版次的引用文件，其最新版本适用于本标准。GJB2355一95机载计算机模块设计要求www.bzfxw.comHB5800一1999一般公差3术语、缩略语3.1术语本标准采用下列术语。3.1.1第一主设备primarymasterJ急线的默认主设备。当没有其它设备请求总线时，该设备占用总线。当系统为多机系统或存在DMA设备时，第一主设备完成总线仲裁和DMA控制。3.1.2第二主设备secondmaster总线第二主设备只是在需要控制总线时才发出总线请求信号，当获得到总线允许响应信号后，方可占用总线。3.1.3三态信号tri-statesignal信号可驱动为高电平，低电平及高阻态三种状态。3.1.4三态保持信号sustainedtri-statesignal国防科学技术工业委员会2001一11一15发布2002-02-01实施1标准分享网www.bzfxw.com免费下载 HB7692一2001三态低电平有效信号，在同一时刻只能由一个设备驱动。驱动这类信号变低的设备必须将其驱动为高电平后，才能变成高阻态。3.2缩略语AGNDAnalogGround模拟地CPUCenterProcessingUnit中央处理机DGNDDigitalGround数字地DMADirectMemoryAccess直接存储器存取IIHHighInputCurrentLoad接收器高状态输人电流Ill-LowInputCurrentLoad接收器低状态输人电流I/OInputandOutput输入/输出IOHHighOutputCurrentDrive驱动器高状态输出电流IOLLowOutputCurrentDrive驱动器低状态输出电流LBELocalBusExtent局部总线扩展MAXMaximum最大值MINMinimum最小值SENDShieldGNr)屏蔽地www.bzfxw.com4一般要求4.1功能要求LBE总线包括系统信号区，用户信号区和测试信号区等。它必须包含一个且仅能包含一个第一主设备，支持最多三个第二主设备，LBE支持的系统结构示意图如图1所示。4.2结构要求4.2.1电连接器本标准采用200芯(50x4)插针式电连接器。除电源线、地线外，每条信号线只占用一根插针，地线做为信号线的回线。4.2.2模块结构模块采用1ATR标准尺寸和GJB2355中所规定的F2,F3两种标准尺寸，模块结构见图2一图5。4.3信号命名约定信号命名应遵守以下约定:a)信号名后加“*”表示该信号为低电平有效;b)Reserved指系统保留。5详细要求5.1总线信号说明所有信号除RS232接口+3V、士15V,AGND外，均为TTL电平。总线信号类型划分为以下4组:2 HB7692一2001a)系统信号区(1-33);b)用户信号区(34-43);c)测试及系统状态指示信号区(44--50);d)电源(分布在上述各种信号区中)。5.1.1系统信号区5.1.1.1总线仲裁信号组总线仲裁信号组包含六个信号:总线请求信号(XHLD2*一XHLDO，)和总线应答信号(XHLDA2‘-XHLDAO*)。LBE总线允许两种主设备存在:第一主设备和第二主设备。在没有总线请求的情况下，第一主设备占用总线;当第二主设备请求总线时，可获得总线控制权占用总线。5.1.1.1.1总线请求信号(XHLD2*--XHLDO，)XHLD2*-XHLDO*由第二主设备发出，用于向第一主设备申请占用总线。在第二主设备占用总线期间，该信号应一直保持有效。当第二主设备放弃总线时，撤消总线请求信号，第一主设备重新获得总线控制权。总线请求信号低电平有效。5.1.1.1.2总线允许信号(XHLDA2*一XHLDAO，)XHLDA2*--XHLDAO*由第一主设备发出，表示允许第二主设备占用总线。总线允许信号低电平有效。5.1.1.2传输周期信号组www.bzfxw.com5.1.1.2.1地址总线(XA31一XA2)该组信号为三态信号。XA31-XA2由主设备发出，为访问存储器或1/O提供地址，XA31为高地址信号，XA2为低地址信号。XA31-XA2支持访问4GB的存储器空间，XA15-XA2支持访问64KB的1/O空间。5.1.1.2.2字节使能信号(XBE3*一XBEO*)该组信号为三态信号。XBE3*-XBEO*由主设备发出。X日E3*用于控制XD31-XD24的字节数据;XBE2用于控制XD23--XD16的字节数据;XBE1二用于控制XD15--XD8的字节数据;XBEO，用于控制XD7--)TJO的字节数据。若对存储器或1/O空间进行16位的数据访问时，XBE3二一XBEO，将用于产生地址信号A1和高低字节使能信号，此时仅使用XD15--XDO传输数据。5.1.1.2.316位设备标识信号(XBS16，)该信号为三态保持信号。XBS16，由从设备发出，它表示该设备为16位设备。XBS16*信号低电平有效。5.1.1.2.4总线命令(XM/IO，，XW/R*,XD/C*)该组信号为三态信号。总线命令信号由主设备发出，它定义当前总线周期的操作类型。XM/IO*:XM/IO*为高时，表示总线周期为存储器访问周期;XM/IO*为低时，表示总线周期为I/O访问周期。标准分享网www.bzfxw.com免费下载 HB7692一2001XW/R*:XW/R*为高时，表示总线周期为写周期;XW/R，为低时，表示总线周期为读周期。XD/C-:XD/C，为高时，表示总线周期为数据周期;XD/C二为低时，表示总线周期为指令周期。5.1.1.2.5数据总线(XD31-XDO)该组信号为三态信号。XD31-XDO提供主设备与从设备之间的数据通路。XD31是最高数据位XDO是最低数据位。5.1.1.2.6总线设备选择信号(XSEL2*-XSELO，，XIOCS1*一XIOCso*)该组信号为三态信号。XSEL2二一XSELO，为存储器空间使能信号，它由主设备发出，表示总线上的控制信号、地址信号和数据信号可用于寻址总线上256NIB内的存储器。XSEL2*-XSELO*信号低电平有效。XSELO，选择的地址范围为:OCOOOOOOOH-OCFFFFFFFH;XSELI*选择的地址范围为:ODOOOOOOOH-ODFFFFFFFH;XSEL2，选择的地址范围为:OEOOOOOOOH-OEFFFFFFFHoXIOCSI*-XIOCSO二为I/O空间使能信号，它由主设备发出。XIOCSI*-XIOCSO信号低电平有效。www.bzfxw.comXIOCSO*选择的地址范围为:400H--7FFH;XIOCSi*选择的地址范围为:800H-OBFFH.5.1.1.3系统控制信号组5.1.1.3.1访问请求信号(XCYC*)该信号为三态保持信号。XCYC，由主设备发出，表示总线周期的状态和地址信号已经处于有效状态。XCYC*信号低电平有效。5.1.1.3.2等待信号(XWAIT*)该信号为三态保持信号。XWAIT，由从设备发出，表示从设备处于未完成状态。XWAIT*信号低电平有效。5.1.1.3.3中断信号(XINT7，-XINTO*)XINTO*-XINT7，由从设备发出，它提供了总线上的从设备与主设备之间的中断能力。中断信号低电平(或下降沿)有效。5.1.1.3.4总线时钟信号(XBCLK)该信号为系统的同步时钟，LBE总线上的各模块间可通过XBCLE进行同步。正常工作时XBCLK由总线第一主设备发出。当进行测试时，该时钟由测试设备发出。5.1.1.3.5复位信号(XRESET)XRESET*由第一主设备发出，用于初始化LBE总线上的接口电路。XRESET*信号低电平有效。4 HB7692一20015.1.1.3.6DMA请求信号(XDRQ2一XDRQO*)XDRQ2*-XDRQO，为DMA请求信号，由请求DMA传输的设备发出。XDRQ2，一XDRQO，信号低电平有效。5.1.1.3.7DMA应答信号(XDACK2二一XDACKO*)XDACK2---XDACKO*为DMA允许信号，由第一主设备发出，该信号有效时指示DMA控制器开始DMA传输。XDACK2一XDACKO，信号低电平有效。5.1.2测试及系统状态指示信号区5.1.2.1禁止存储器信号(XDIS一MEM.)x工〕IS一MEM*信号由地面开发和维护测试设备发出。XDIS一MEM*有效时，用于禁止系统中的存储器工作。XDIS一MEM，信号低电平有效。5.1.2.2外部时钟信号(XEX7，一CLK)XEXT一CLK信号由地面开发和维护测试设备发出，在测试时，XEXT-CLK可替代主设备系统时钟。5.1.2.3禁止时钟信号(XDIS一CLK*)XDIS一CLK，信号由地面开发和维护测试设备发出，XDIS一CLK*有效时，将禁止总线时钟XBCLK及主设备系统时钟。XDIS-CLK二信号低电平有效。5.1.2.4停止计数器信号(XDIS一CNT，)x工〕IS一CNT*信号由地面开发和维护测试设备发出，XDIS一CNT*有效时，将禁止系统www.bzfxw.com定时器工作。XDIS-CNT*信号低电平有效。5.1.2.5禁止DMA信号(XDIS一DMA)XDIS-DMA*信号由地面开发和维护测试设备发出，XDIS一DMA，有效时，将禁止DMA设备工作。XDIS一DMA*信号低电平有效。5.1.2.6电源正常指示(XVoutOK)XVoutOK表示计算机次级电源工作正常。XVoutOK为TTL电平，高电平表示工作正常。5.1.2.7电源掉电指示(XVinFAILx)XVinFAIL二表示计算机主电源工作不正常oXVinFAIL*为TTL电平，低电平表示工作不正常。5.1.2.8系统工作标志(XGO/NOGO*)XGO/NOGO*信号由总线第一主设备发出，高电平表示系统运行正常，低电平表示系统运行不正常。5.1.2.9地面支持使能(XGSE二)XGSE二由地面开发和维护测试设备发出，用于表示系统处于地面开发或维护测试状态。当XGSE，为低电平时，表示系统处于地面开发状态;当XGSE，为高电平时，表示系统处于实时工作状态。5.1.2.10测试标识信号(XTEST，)XTEST*由地面开发和维护测试设备发出，XTEST二有效时，表示系统处于测试状态。5标准分享网www.bzfxw.com免费下载 HB7692一2001XTEST‘信号低电平有效。5.1.2.11地址方向控制信号(XADDIR*)XADDIR*由地面开发和维护测试设备发出，在维护测试状态时，XADDIR*用来控制第一主设备地址的输人/输出方向。当该信号为高电平时，地址信号由主设备发出。当该信号为低电平时，地址由测试设备发出。5.1.2.12外部复位输人信号(XRSTIN，)XRSTIN*由地面开发和维护测试设备发出，用于外部或人工强迫系统复位。XRSTIN信号低电平有效。5.1.2.13串行口(RS232一R1,RS232-T1,RS232一R2,RS232一T2)串行口用于与地面开发和维护测试设备连接。5.1.2.14边界扫描接口(TCK,TDI,TDO,TMS)TO<是边界扫描接口的测试时钟信号;TDI是边界扫描接口的测试数据/指令输人信号;TIC)是边界扫描接口的测试数据/指令输出信号;TMS是边界扫描接口的测试模式选择信号。(注:TCK,TMS为各设备公用信号。TDI和TD(〕信号各设备间应串行连接，即前一插槽的TD(〕信号与后一插槽的TDI相连。如果某设备不支持边界扫描，应将该设备对应的TDI与TD()直接相连。第一个设备的TDI及最后一个设备的TD(〕与测试设备连接)。5.1.3电源信号5.1.3.1电源www.bzfxw.comLBE总线上共规定+5V，十3.3V，土巧V四种类型的电源。5.1.3.2地线LBE总线有信号地、屏蔽地等两种类型的地。5.1.3.2.1信号地信号地分为:a)数字地(DGND):所有DGNI)均为数字地，通常为+5V电源的回线;b)模拟地(AGND)所有AGND均为模拟地，通常是+/一15V电源的回线。5.1.3.2.2屏蔽地屏蔽地(SGND)用于线路屏蔽，在连接器上应设置屏蔽地的引脚，该引脚不能用作别的用途，也可以用连接器的外壳作为屏蔽地。5.1.4用户信号区用户信号区为用户可使用的信号区，可由用户自行定义。5.2LBE总线基本时序5.2.1基本周期5.2.1.1基本周期时序基本周期时序如图6所示。5.2.1.2不加等待的读周期时序不加等待的读周期时序如图7所示。5.2.1.3加等待的读周期时序6 HB7692一2001加等待的读周期时序如图8所示。5.2.1.4不加等待的写周期时序不加等待的写周期时序如图9所示。5.2.1.5加等待的写周期时序加等待的写周期时序如图10所示。5.2.1.6基本周期的定时要求基本周期的定时要求如表1所示。5.2.2DMA周期5.2.2.1不加等待的DMA周期时序不加等待的DMA周期时序如图11所示。5.2.2.2加等待的DMA周期时序加等待的DMA周期时序如图12所示。5.2.2.3DMA周期定时要求DMA周期定时要求如表2所示。5.2.3总线仲裁周期5.2.3.1总线仲裁周期时序总线仲裁周期时序如图13所示。www.bzfxw.com5.2.3.2总线仲裁周期定时要求总线仲裁周期定时要求如表3所示。5.3电气要求5.3.1信号特性LBE总线信号采用TTL电平，具体参数如下:0.0V<输出低电平(VOLKO.55V;2.4V<输出高电平(VOHK5.OV;一0.5V<输人低电平(VIL)C一一一下KX二二二日7N:SELE7EDX_-(二二XMADXWAI丁*%RSI6*HI-Z;~tlR一一{t141，{}---图6基本周期时序13标准分享网www.bzfxw.com免费下载 HB7692一2001图7不加等待读周期时序XD(31-0XWAI了*图8加等待读周期时序 HB7692一2001XD(:31一)图9不加等待写周期时序xX(仙袱(X11(31-0)XN".ATT*图10加等待写周期时序标准分享网www.bzfxw.com免费下载 HB7692一2001XI)RQi*卜卜闷卜XI)A(*iX(Yf"叫卜V卜XCM冲图11不加等待的DMA周期时序x创ir-卜x阳t36戒漆XWAl图12加等待的DMA周期时序 HB7692一2001RHni*粗让IAIi*t:38!令to洲斗第一主设备驱动书寿t:翻t40+第二主设备驱动图13总线仲裁周期时序表1基本周期的定时要求(25MHz)符号参数MIN(ns)MAX(-)图号tl周期时间2806t2地址、状态和字节使能的建立时间306t3地址、状态和字节使能的保持时间06t4模块选择建立时间356t5模块选择保持时间06t6XCYC"建立时间206t7XCNM*保持时间20t8XCYC"脉冲宽度(高)406t9XCYC-脉冲宽度(低)2406t10Covunend脉冲宽度(高)读周期606t1lCommand脉冲宽度(低)读周期2206t12XWAIT.打开时间06t13XWAIT+有效延迟606t14XWAIT;有效时间051206t15Convnand相对于XWAIT-的保持时间03836t16XWAIT.关闭时间46617标准分享网www.bzfxw.com免费下载 BB7692-2001续表1符号参数MIN(ns)MAX(m)图号t17XBS16.打开时间06t18XBS16-有效延迟606t19XBS16+保持时间26120XBS16.关闭时间466t21读数据打开时间47,8t22数据有效时间(不加等待读)507123数据有效时间(加等待读)18t24读数据保持时间47,8125读数据关闭时间407,8,9,10t26写数据打开时间409,10127写数据建立时间0309,10t28写数据保持时间259,10129写数据关闭时间297,8表2DMA周期定时要求符号参数MIN(-)MAX(m)图号tl周期时间2806t2地址、状态和字节使能的建立时间306t3地址、状态和字节使能的保持时间06t4模块选择建立时间356t5模块选择保持时间06t6XCYC*建立时间206t7XCYC"保持时间156t8XCYC-脉冲宽度(高)406t9XCYC*脉冲宽度(低)2406t10Command脉冲宽度(高)读周期606t1lCoaunand脉冲宽度(低)读周期2206t12XWAIT打开时间06t13XWAIT*有效延迟606t14XWA工T关有效时间05120618 HB7692一2001续表2符号参数MIN(-)MAX(二)图号t15Command相对于XWAIT*的保持时间03836t16XWAYI+关闭时间466t17XBS16，打开时间06t18XBS16;有效延迟606t19XBS16.保持时间26t20X13,916;关闭时间466t21读数据打开时间47,8t22数据有效时间(不加等待读)507t23数据有效时间(加等待读)18t24读数据保持时间47,8t25读数据关闭时间0407,8,9,10t26写数据打开时间409,10t27写数据建立时间309,10t28写数据保持时间259,10129写数据关闭时间297,8T32DMA应答建立时间2011,12t33DMA应答保持时间011,12t35XCYC*低到XDRQ;.高3211,12t36XDRQ;*关闭时间011,12t37XDRQ关到WAIT*时间2112表3总线仲裁周期定时要求符号参数MIN(m)MAX(-)图号总线驱动定时t38第一主设备驱动关闭到XHLDAA的时间013t39XHLDAi;低到第二主设备驱动总线的时间013t40第二主设备驱动关闭到XHLD高的时间013t41XHLDAi*高到第一主设备驱动总线的时间013总线交换定时t42总线延迟时间01519标准分享网www.bzfxw.com免费下载 HB7692一2001、续表3符号参数MIN(-)MAX(.,)图号t43XHLD,-保持时间013t44XHLDi-重新有效时间013表4驱动特性I.IMINlohMINC.MAX信号名驱动位置l-A)(mA)(PI)X4(31一2)主设备20一212)ME-(3一0)主设备20一212XD(31一0)主/从设备48一412XCN江)任主设备20一212XM/10",XD/C;,XW/R-主设备20一212XCYC补主设备20一212XI3S16-16位从设备20一212XWAIT关从设备20一212XINT*(7一0)请求中断的设备20一212XDRQ"(2一0)请求DMA的设备20一212XHLD+(2一0)第二主设备20一212XRESET.第一主设备20一212XBCLK第一主设备48一412MACK-(2一0)第一主设备20一212XHLDA-(2一0)第一主设备20一212XIOCS*(1一0)主设备20一212XSEL*(2一0)主设备20一212表5接收特性IILIIH肠信号名接收位置Max(mA)Max(协)Max(pf)X4(31一2)从设备一21508XBE"(3一0)从设备一21508XD(31一0)主1从设备一2500820 I田7692一2001续表5IILIIH6信号名接收位置Max(-A)Max(PA)Max(pl)XCMD*从设备一2巧08XM/IO*,XI习C+,XW/R+从设备一21508XCYC*从设备一215081508XBS16"主设备一2XWAIT*主设备一21508XINT*(7一0)主设备一2巧088XRESET"从和第二主设备、一2150XDACK二(2一0)DMA请求设备一21508XHLDA<(2一0)总线请求设备一21508XBCLK从和第二主设备一2.55008XDRQ+(2一0)第一主设备一2巧08XHLD<(2一0)第一主设备一21508XIOCS-(1一0)从设备一2巧08XSEL"(2一0)从设备一21508表6端接要求信号名端接阻值(ohm)XA(31一2)5v:1K;GND:1KXBE+(3一0)5V:IK;GND:1KXD(31一0)5V:150;(;N】〕:IKXCMD-5V:1K;GND:1KXMI/O-,XD/Ca,XW/R-5V:1K;GND:1KXCYC-5V:1K;GND:1KXBS165V:1K;GND:1KXWAIT5V:1K;GND:1KXINTs(7一0)5V:IK;GND:1KXRESET5V:1K;GND:1KMACK二(2一0)5V:1K;GND:1KXHLDA-(2一0)5V:1K;GND:1K21标准分享网www.bzfxw.com免费下载 E田7692一2001续表6信号名端接阻值(ohn)X】M二!KSV:220;GND:240XDRQ-(2一0)5V:1K;GND:1KXHLD}(2一0)5VAK;GM〕二1KXIOCS-(1一0)5V:1K;GND:IKXSEL，(2一0)5V:1K;GND汪K表7LBE总线信号引脚分配ROWAR〔)WBROWCROWD1+15VDC51XRESET-101XBCLK巧1一15VDC2DGND52XINT6102XINT7-巧2DGND3Reserved53Reserved103XINT2*巧3Reserved4XINT5"54XINT1*104XINT4+154XINTO*5+5切x二55XINT3*105XDRQ2*155十5VDC凡6XDACK2*56XDRQ1*106XDACKI*156XDR即升7XA3157Reserved107X八30157XDACKO*8IXiND58XA29108X心8158DGND9XA2559XA27109XA24159XA2610XA2160XA23110XA20160XA2211+5VX61XA19111XA18161+5q)二12XA巧62XA17112XA14162XA613XAll63XA13113XA10163XA1214DGND64XA9114X48164〔丈;ND15又吧65XA7115XA4165XA616XBE3*66XA3116XB匕译166XA217+5VIX:67XBEI"117XBEO*167〔X.ND18XSELO书68XSEL2+118XIOCSO*168XSELI*19DGND69XCYC*119XW/R*169XCMD"20X叨lo*70XD/C书120XBS16*170DUN任)21XIOCSI*71XHLDA2*121XHLDAI*171XWAIT*22+5VDC72XH工SAO*122XHLD1*172XHLD2*22 I田7692一2001续表7ROWAROWBROWCROWD23XD3173XHLDO"123XD30173十5VDC24XD2774XD29124XD26174X】卫825DGND75XD25125XD23175X口2426XD2176XD22126xD2o176DGND27XD1777XD19127X〔〕工6177XD1828十5V1兀:78XD15128XD13178XD1429XDll79XD12129XD10179十5VD(30XD780XDJ130XD6180XD831DGND81XD5131XD3181X又32+15VDC82XD2132XD1182DGND33AGND83X工刀133AGND183一巧VD(一34SPARE64SrARE134SPARE184SPARE35SPARE65SPARE135SPARE185SPARE36SPARE66SPARE136SPAR〔:186SPARE37SPARE87SPARE137SPARE187SPARE38SPARE88SPARE138SPARE188SPARE39SPARE89SPARE139SPARE189SPARE40SPARE90SPARE140SPARE190SPARE41SPARE91SPARE141SPARE191SPARE42SPARE92SPARE142SPARE192SR八RE43SPARE93SPARE143SPARE193SPARE44」℃K94TDI144TDO194TMS45骆ND95八CNO145八GND195AGND46XTEST96XDISDMA-146XVccFAIL-196XADDIR47XGSE"88XDIS-MEM+147XDISCLK"197XRSTIN48XVCcOK89XEXT-CLK148XDISCNT"198XGO/NOGO釜49XRS232一】之299+3.3V1芜149+3.3VDC199XRS232一程50XR5232一R1100DGND150DGND200XRS232一T123标准分享网www.bzfxw.com免费下载'