КАМАК

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск

КАМАК (англ. CAMAC) — стандарт, определяющий организацию магистрально-модульной шины, предназначенной для связи измерительных устройств с цифровой аппаратурой обработки данных в системах сбора данных.





Появление КАМАК

В середине 1960-х годов стоимость вычислительных машин стала достаточно низкой для того, чтобы их можно было достаточно широко использовать в физических экспериментах. Относительное распространение машин создало необходимость в серийном выпуске измерительных устройств, способных работать с системами сбора данных. Из экономических соображений требовалось, чтобы эти устройства отвечали требованиям модульности и унификации способа подключения.

В качестве решения Европейским комитетом по исследованию в области стандартов электронной техники (ESONE)[1] в 1972 году был предложен стандарт EUR 4100[2], часто называемый так же CAMAC-1 (или просто CAMAC).

В технической литературе и стандартах, выпускавшихся на территории СССР, использовалась прямая транслитерация — КАМАК.

Назначение и состав оборудования КАМАК

Стандарт КАМАК описывает способ сопряжения оборудования с вычислительной машиной при помощи магистрально-модульной шины в конструктиве Евромеханика. Шина имеет иерархическую структуру и набирается из следующих блоков:

Русское название Английское название Назначение
Функциональный модуль Functional module Обязательный элемент. Модуль представляет собой базовое подключаемое устройство (или интерфейсную систему, к которой подключается устройство). Конструктивно модуль исполняется в виде платы, имеющей стандартную форму, разъёмы и крепления, помещаемую в крейт.
Крейт Crate Обязательный элемент. Структурная единица с группой функциональных модулей. Представляет собой ячейку стойки, обладающую стандартным конструктивом, имеющую 24 слота для подключения функциональных модулей.
Крейт-контроллер Crate-controller Обязательный элемент. Особый тип функционального модуля, обеспечивающий арбитраж на шине крейта и осуществляющий взаимодействие с внешним подключением.
Драйвер ветви Branch Driver Устройство, позволяющее объединить на одной параллельной шине до 8 крейтов. Предназначен для локального комплексирования крейтов.
Последовательный драйвер Serial Driver Устройство, позволяющее объединять на одной последовательной шине до 62 крейтов. Предназначен для распределённого комплексирования крейтов.

Конструкция оборудования

Устройство крейта

Крейт представляет собой «ящик» с одной открытой стенкой, через которую в него вставляются функциональные модули.[3]

В крейте предусмотрены позиции для крепления 24 функциональных модулей. Каждый модуль подключается через специальный разъём, расположенный на задней стенке крейта. Все разъёмы, входящие в крейт, соединены параллельной шиной, называемой Dataway. Два правых слота предназначены для подключения контроллера крейта. Разводка шины Dataway для этих слотов несколько отличается.

В нижней части крейта имеется отсек, который может быть использован для установки блока, обеспечивающего питание и охлаждение модулей при помощи встроенных вентиляторов.

Конструкция функционального модуля

Функциональный модуль может занимать один или несколько слотов. Простейший модуль, занимающий один слот, должен иметь два ребра сверху и снизу, вставляемые в направляющие на крейте, предназначенные для точного позиционирования модуля. На задней части модуля располагается разъём, подключаемый к шине Dataway. На передней панели модуля могут располагаться внешние разъёмы, элементы управления или индикации.

Канал Highway

Несколько крейтов могут быть объединены на одной шине при помощи канала, называемого Highway. Имеются два типа канала Highway: параллельный и последовательный.

Для подключения к каждому типу каналов требовались особые контроллеры. При этом часть контроллера, работающая с шиной Dataway не менялась, менялся лишь интерфейс взаимодействия с каналом Highway.

Параллельная ветвь

Несколько позже стандарта EUR 4100 был подготовлен стандарт EUR 4600, описывающий параллельную ветвь (англ. Branch), содержащую до 8 крейтов, способный вмещать до 176 модулей. Этого количества в большинстве случаев хватало для проведения сложных лабораторных экспериментов.

Шина ветви содержит 65 сигнальных проводников. Для крейтов используется географическая адресация, тогда как для номера модуля, адреса подмодуля и функции используется адресация с дешифрацией. Двусторонняя передача данных осуществляется по 24 параллельным линиям в режиме половинного дуплекса.

Последовательный канал

В дополнение к стандарту EUR 4600 был также предложен стандарт EUR 6100, описывающий последовательную магистраль, позволяющую объединить 62 крейта, разнесённых на значительные расстояния. Такая система позволяла использовать до 1364 модулей при проведении экспериментов на значительных площадях.

Логический стандарт

Модули крейта КАМАК управляются определенным набором команд. Команды делятся на:

  • адресуемые (предназначенные конкретному модулю)
  • неадресуемые (общие).

Все адресуемые команды имеют форму NAF, где N — «адрес» — номер станции, на которой расположен модуль (может принимать значения от 1 до 23), A — «субадрес» — номер адреса устройства (регистра) внутри модуля, принимает значения от 0 до 15, F — код операции (функции), которую должен выполнить модуль. Для кодирования операции отводится 5 двоичных разрядов, то есть, это может число от 0 до 31. Каждый модуль может выполнять ограниченное число операций, и, приступая к работе с конкретным модулем, надо по его описанию ознакомиться со списком его функций и соответствующими кодами (см. подраздел Описание отдельных модулей). Однако существуют общепринятые коды для типичных операций:

Код команды (F) Подгруппа операций Комментарии
0 — 7 Чтение F (2) — чтение и сброс содержимого регистра
8 — 15 Управление F (8) — поверка L-запроса; F (9) — сброс L-запроса
16 — 23 Запись -
24 — 31 Управление F (24) — блокирование; F (25) — исполнение; F (26) — деблокирование; F (27) — проверка состояния

Развитие стандарта

Стандарт КАМАК-1 получил широкую популярность и мощную поддержку организаций по стандартизации. Это привело к закреплению стандарта и выпуску огромного числа готовых модулей, предназначенных для выполнения различных измерительных и вычислительных задач.

Тем не менее, имеющиеся в стандарте ограничения привели к появлению ряда новых совместимых стандартов.

Используемое название Пояснение Организация по стандартизации
ESONE IEEE IEC ГОСТ
CAMAC-1 (КАМАК-1) Одна секция крейта с модулями EUR 4100 IEEE 583 IEC 516 ГОСТ 27080-93 Система КАМАК. Модульная система технических средств для обработки данных
КАМАК-А1 Ветвь до 8 крейтов с драйвером ветви EUR 4600 IEEE 596 IEC 552 ГОСТ 26.201.1-94 Система КАМАК. Требования к интерфейсу параллельной ветви
КАМАК-А2 Последовательная ветвь до 62 крейтов EUR 6100 IEEE 595 IEC 640 ГОСТ 26.201.2-94 Система КАМАК. Требования к интерфейсу последовательной магистрали
КАМАК-2 Многоконтроллерный крейт EUR 6500 IEEE 575 IEC 729 ГОСТ 27079-94 Система КАМАК. Требования к многоконтроллерному крейту

Напишите отзыв о статье "КАМАК"

Литература

  • Автоматизация физического эксперимента: Учеб. пособие для физ. спец. вузов / Ю. Ф. Певчев, К. Г. Финогенов, 367 с. ил. 22 см, М.: Энергоатомиздат, 1986

Примечания

  1. [esone.web.cern.ch/ESONE/ Комитет ESONE (The European Studies On Norms for Electronics Committee)]
  2. [www.cern.ch/ESONE/hibernation.pdf Письмо о приостановлении деятельности комитета]
  3. [www-ese.fnal.gov/eseproj/BTeV/BTeV_Russia/default.html#Camac%20Empty%20Crate%20(Box%20CMC1) Изображения крейта]

Ссылки

  • [tehstandart.com/gost/26.201.2-94 ГОСТ 26.201.2-94 Система КАМАК. Последовательная магистраль интерфейсной системы]
  • [tehstandart.com/gost/26.201.1-94 ГОСТ 26.201.1-94 Система КАМАК. Организация многокрейтовых систем. Требования к магистрали ветви и крейт-контроллеру КАМАК типа А1]

Отрывок, характеризующий КАМАК

В переднем ряду заколыхались крупы лошадей. Грачик потянул поводья и сам тронулся.
Справа Ростов видел первые ряды своих гусар, а еще дальше впереди виднелась ему темная полоса, которую он не мог рассмотреть, но считал неприятелем. Выстрелы были слышны, но в отдалении.
– Прибавь рыси! – послышалась команда, и Ростов чувствовал, как поддает задом, перебивая в галоп, его Грачик.
Он вперед угадывал его движения, и ему становилось все веселее и веселее. Он заметил одинокое дерево впереди. Это дерево сначала было впереди, на середине той черты, которая казалась столь страшною. А вот и перешли эту черту, и не только ничего страшного не было, но всё веселее и оживленнее становилось. «Ох, как я рубану его», думал Ростов, сжимая в руке ефес сабли.
– О о о а а а!! – загудели голоса. «Ну, попадись теперь кто бы ни был», думал Ростов, вдавливая шпоры Грачику, и, перегоняя других, выпустил его во весь карьер. Впереди уже виден был неприятель. Вдруг, как широким веником, стегнуло что то по эскадрону. Ростов поднял саблю, готовясь рубить, но в это время впереди скакавший солдат Никитенко отделился от него, и Ростов почувствовал, как во сне, что продолжает нестись с неестественною быстротой вперед и вместе с тем остается на месте. Сзади знакомый гусар Бандарчук наскакал на него и сердито посмотрел. Лошадь Бандарчука шарахнулась, и он обскакал мимо.
«Что же это? я не подвигаюсь? – Я упал, я убит…» в одно мгновение спросил и ответил Ростов. Он был уже один посреди поля. Вместо двигавшихся лошадей и гусарских спин он видел вокруг себя неподвижную землю и жнивье. Теплая кровь была под ним. «Нет, я ранен, и лошадь убита». Грачик поднялся было на передние ноги, но упал, придавив седоку ногу. Из головы лошади текла кровь. Лошадь билась и не могла встать. Ростов хотел подняться и упал тоже: ташка зацепилась за седло. Где были наши, где были французы – он не знал. Никого не было кругом.
Высвободив ногу, он поднялся. «Где, с какой стороны была теперь та черта, которая так резко отделяла два войска?» – он спрашивал себя и не мог ответить. «Уже не дурное ли что нибудь случилось со мной? Бывают ли такие случаи, и что надо делать в таких случаях?» – спросил он сам себя вставая; и в это время почувствовал, что что то лишнее висит на его левой онемевшей руке. Кисть ее была, как чужая. Он оглядывал руку, тщетно отыскивая на ней кровь. «Ну, вот и люди, – подумал он радостно, увидав несколько человек, бежавших к нему. – Они мне помогут!» Впереди этих людей бежал один в странном кивере и в синей шинели, черный, загорелый, с горбатым носом. Еще два и еще много бежало сзади. Один из них проговорил что то странное, нерусское. Между задними такими же людьми, в таких же киверах, стоял один русский гусар. Его держали за руки; позади его держали его лошадь.
«Верно, наш пленный… Да. Неужели и меня возьмут? Что это за люди?» всё думал Ростов, не веря своим глазам. «Неужели французы?» Он смотрел на приближавшихся французов, и, несмотря на то, что за секунду скакал только затем, чтобы настигнуть этих французов и изрубить их, близость их казалась ему теперь так ужасна, что он не верил своим глазам. «Кто они? Зачем они бегут? Неужели ко мне? Неужели ко мне они бегут? И зачем? Убить меня? Меня, кого так любят все?» – Ему вспомнилась любовь к нему его матери, семьи, друзей, и намерение неприятелей убить его показалось невозможно. «А может, – и убить!» Он более десяти секунд стоял, не двигаясь с места и не понимая своего положения. Передний француз с горбатым носом подбежал так близко, что уже видно было выражение его лица. И разгоряченная чуждая физиономия этого человека, который со штыком на перевес, сдерживая дыханье, легко подбегал к нему, испугала Ростова. Он схватил пистолет и, вместо того чтобы стрелять из него, бросил им в француза и побежал к кустам что было силы. Не с тем чувством сомнения и борьбы, с каким он ходил на Энский мост, бежал он, а с чувством зайца, убегающего от собак. Одно нераздельное чувство страха за свою молодую, счастливую жизнь владело всем его существом. Быстро перепрыгивая через межи, с тою стремительностью, с которою он бегал, играя в горелки, он летел по полю, изредка оборачивая свое бледное, доброе, молодое лицо, и холод ужаса пробегал по его спине. «Нет, лучше не смотреть», подумал он, но, подбежав к кустам, оглянулся еще раз. Французы отстали, и даже в ту минуту как он оглянулся, передний только что переменил рысь на шаг и, обернувшись, что то сильно кричал заднему товарищу. Ростов остановился. «Что нибудь не так, – подумал он, – не может быть, чтоб они хотели убить меня». А между тем левая рука его была так тяжела, как будто двухпудовая гиря была привешана к ней. Он не мог бежать дальше. Француз остановился тоже и прицелился. Ростов зажмурился и нагнулся. Одна, другая пуля пролетела, жужжа, мимо него. Он собрал последние силы, взял левую руку в правую и побежал до кустов. В кустах были русские стрелки.


Пехотные полки, застигнутые врасплох в лесу, выбегали из леса, и роты, смешиваясь с другими ротами, уходили беспорядочными толпами. Один солдат в испуге проговорил страшное на войне и бессмысленное слово: «отрезали!», и слово вместе с чувством страха сообщилось всей массе.
– Обошли! Отрезали! Пропали! – кричали голоса бегущих.
Полковой командир, в ту самую минуту как он услыхал стрельбу и крик сзади, понял, что случилось что нибудь ужасное с его полком, и мысль, что он, примерный, много лет служивший, ни в чем не виноватый офицер, мог быть виновен перед начальством в оплошности или нераспорядительности, так поразила его, что в ту же минуту, забыв и непокорного кавалериста полковника и свою генеральскую важность, а главное – совершенно забыв про опасность и чувство самосохранения, он, ухватившись за луку седла и шпоря лошадь, поскакал к полку под градом обсыпавших, но счастливо миновавших его пуль. Он желал одного: узнать, в чем дело, и помочь и исправить во что бы то ни стало ошибку, ежели она была с его стороны, и не быть виновным ему, двадцать два года служившему, ни в чем не замеченному, примерному офицеру.
Счастливо проскакав между французами, он подскакал к полю за лесом, через который бежали наши и, не слушаясь команды, спускались под гору. Наступила та минута нравственного колебания, которая решает участь сражений: послушают эти расстроенные толпы солдат голоса своего командира или, оглянувшись на него, побегут дальше. Несмотря на отчаянный крик прежде столь грозного для солдата голоса полкового командира, несмотря на разъяренное, багровое, на себя не похожее лицо полкового командира и маханье шпагой, солдаты всё бежали, разговаривали, стреляли в воздух и не слушали команды. Нравственное колебание, решающее участь сражений, очевидно, разрешалось в пользу страха.
Генерал закашлялся от крика и порохового дыма и остановился в отчаянии. Всё казалось потеряно, но в эту минуту французы, наступавшие на наших, вдруг, без видимой причины, побежали назад, скрылись из опушки леса, и в лесу показались русские стрелки. Это была рота Тимохина, которая одна в лесу удержалась в порядке и, засев в канаву у леса, неожиданно атаковала французов. Тимохин с таким отчаянным криком бросился на французов и с такою безумною и пьяною решительностью, с одною шпажкой, набежал на неприятеля, что французы, не успев опомниться, побросали оружие и побежали. Долохов, бежавший рядом с Тимохиным, в упор убил одного француза и первый взял за воротник сдавшегося офицера. Бегущие возвратились, баталионы собрались, и французы, разделившие было на две части войска левого фланга, на мгновение были оттеснены. Резервные части успели соединиться, и беглецы остановились. Полковой командир стоял с майором Экономовым у моста, пропуская мимо себя отступающие роты, когда к нему подошел солдат, взял его за стремя и почти прислонился к нему. На солдате была синеватая, фабричного сукна шинель, ранца и кивера не было, голова была повязана, и через плечо была надета французская зарядная сумка. Он в руках держал офицерскую шпагу. Солдат был бледен, голубые глаза его нагло смотрели в лицо полковому командиру, а рот улыбался.Несмотря на то,что полковой командир был занят отданием приказания майору Экономову, он не мог не обратить внимания на этого солдата.