IEC 60821:1991
(Main)VMEbus — Microprocessor system bus for 1 byte to 4 byte data
VMEbus — Microprocessor system bus for 1 byte to 4 byte data
Bus VMEbus — Bus système à microprocesseurs pour données à 1 octet à 4 octets
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
1991-12
Bus CEI 821 VMEbus —
Bus système à microprocesseurs
Pour données de 1 octet à 4 octets
IEC 821 VMEbus —
Microprocessor system bus
fir 1 byte to 4 byte data
Numéro de référence
Reference number
IEC
ISO
ISO/IEC 60821: 1991
•
NORME
CEI
INTERNATIONALE IEC
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
1991-12
Bus CEI 821 VMEbus
—
Bus système à microprocesseurs
Pour données de 1 octet à 4 octets
IEC 821 VMEbus —
Microprocessor system bus
fir 1 byte to 4 byte data
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ISO
•
821 © CEI
- 2 -
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS 20
CHAPITRE 0: INTRODUCTION
Sections
0.1 Domaine d'application 22
0.2 Références normatives 22
0.3 Note au lecteur 22
CHAPITRE
1: INTRODUCTION A LA NORME DU BUS CEI 821
1.1 Objectifs de la norme du BUS
CEI 821 24
1.2 Eléments du système d'interface BUS CEI 821 24
1.2.1 Définitions générales 24
1.2.1.1 Termes utilisés pour décrire la structure mécanique du BUS
CEI 821 24
1.2.1.2 Termes utilisés pour décrire la structure fonctionnelle du BUS CEI 821 26
1.2.1.3 Types de cycles du BUS CEI 821 30
1.2.2 Structure générale du BUS CEI 821 32
1.3 Diagrammes de la norme du BUS CEI 821 40
1.4 Terminologie utilisée dans la norme 40
1.4.1 Etats des lignes de signaux 42
1.4.2 Utilisation de l'astérisque (*) 44
1.5 Spécification du protocole 44
1.5.1 Signaux d'interverrouillage du bus 46
1.5.2 Signal de diffusion du bus 46
1.6 Exemples et explications relatifs au système 48
CHAPITRE 2: BUS DE
TRANSFERT DE DONNEES DU BUS CEI 821
2.1 Introduction 50
2.2 Lignes du bus de transfert de données 50
2.2.1 Lignes d'adresse 54
2.2.2 Lignes de modification d'adresse 56
2.2.3 Lignes de données 60
2.2.4 Lignes de commande du bus de transfert de données 62
2.2.4.1 AS* 62
2.2.4.2 DSO* et DS1* 62
2.2.4.3 DTACK* 64
2.2.4.4 BERR* 64
2.2.4.5 WRITE* 66
2.3 Modules DTB - Description générale 66
2.3.1 MAITRE 66
2.3.2 ESCLAVE 72
2.3.3 LIMITEUR DE TEMPS D'OCCUPATION DU BUS 76
2.3.4 DETECTEUR D'ACCES 80
2.3.5 Modes d'adressage 82
2.3.6 Possibilités de base de transferts de données 86
2.3.7 Possibilités de transferts par bloc 92
2.3.8 Possibilités de lecture-modification-écriture 98
2.3.9 Possibilités de transferts non alignés 102
821 © IEC -3-
CONTENTS
Page
FOREWORD 21
CHAPTER 0: INTRODUCTION
Section
0.1 Scope 23
0.2 Normative references 23
0.3 Note to the reader 23
CHAPTER 1: INTRODUCTION TO THE IEC 821 BUS STANDARD
1.1 IEC 821 BUS standard objectives 25
1.2 IEC 821 BUS interface system elements 25
1.2.1 Basic definitions 25
1.2.1.1 Terms used to describe the IEC 821 BUS mechanical structure 25
1.2.1.2 Terms used to describe the IEC 821 BUS functional structure 27
1.2.1.3 Types of cycles on the IEC 821 Bus 31
1.2.2 Basic IEC 821 BUS structure 33
1.3 IEC 821 BUS standard diagrams 41
1.4 Standard terminology 41
1.4.1 Signal line states 43
1.4.2 Use of the asterisk (*) 45
1.5 Protocol specification 45
1.5.1 Interlocked bus signals 47
1.5.2 Broadcast bus signal 47
1.6 System examples and explanations 49
CHAPTER 2: IEC 821 BUS DATA TRANSFER BUS
2.1 Introduction 51
2.2 Data Transfer Bus lines 51
2.2.1 Addressing lines 55
2.2.2 Address modifier lines 57
2.2.3 Data lines 61
2.2.4 Data Transfer Bus control lines 63
2.2.4.1 AS* 63
2.2.4.2 DSO* and DS1* 63
2.2.4.3 OTACY.* 65
2.2.4.4 BERR* 65
2.2.4.5 WRITE* 67
2.3 DTB modules - Basic description 67
2.3.1 MASTER 67
2.3.2 SLAVE 73
2.3.3 BUS TIMER 77
2.3.4 LOCATION MONITOR 81
2.3.5 Addressing modes 83
2.3.6 Basic data transfer capabilities 87
2.3.7 Block transfer capabilities 93
2.3.8 Read-modify-write capabilities 99
2.3.9 Unaligned transfer capabilities 103
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CEI
Sections Pages
2.3.10 Possibilité UNIQUEMENT D'ADRESSAGE 108
2.3.11 Interaction entre les modules fonctionnels du DTB 108
2.4 Fonctionnement typique 112
2.4.1 Cycles typiques de transfert de données 112
2.4.2 Anticipation d'adresse 122
2.5 Acquisition du bus de transfert de données 124
2.6 Règles et observations de séquencement du DTB 128
CHAPITRE 3: ARBITRAGE DU BUS DE TRANSFERT DE DONNEES DU BUS CEI 821
3.1 Principes de l'arbitrage du bus 202
3.1.1 Types d'arbitrage 202
3.2 Lignes du bus d'arbitrage 206
3.2.1 Lignes de demande et d'allocation du bus 210
3.2.2 Ligne d'occupation du bus (BBSY*1 210
3.2.3 Ligne de libération du bus (BCLR*) 210
3.3 Modules fonctionnels 212
3.3.1 ARBITRE 212
3.3.2 DEMANDEUR 220
3.3.3 MAITRE du bus de transfert de données 228
3.3.3.1 Libération du DTB 228
3.3.3.2 Acquisition du DTB 230
3.3.3.3 Autres informations 230
3.4 Fonctionnement typique 230
3.4.1 Arbitrage de deux niveaux différents de demande du bus 230
3.4.2 Arbitrage de deux demandes du bus sur la même ligne 240
3.5 Course critique entre les demandes du MAITRE et les accords de l'ARBITRE 248
CHAPITRE
4: BUS D'INTERRUPTION PRIORITAIRE DU BUS CEI 821
4.1 Introduction 250
4.1.1 Systèmes è contrôleur unique 250
4.1.2 Systèmes distribués 250
4.2 Lignes du bus d'interruption prioritaire 258
4.2.1 Lignes de demande d'interruption 258
4.2.2 Ligne de reconnaissance d'interruption 258
4.2.3 Chaîne série de reconnaissance d'interruption - IACKIN*/IACKOUT* 258
4.3 Modules du bus d'interruption prioritaire - Description générale 260
4.3.1 CONTROLEURS D'INTERRUPTION 262
4.3.2 GENERATEUR D'INTERRUPTION 266
4.3.3 EMETTEUR DE CHAINE SERIE IACK 274
4.3.4 Possibilités de prise en compte d'une interruption 276
4.3.5 Possibilités de demande d'interruption 278
4.3.6 Possibilités de transferts du MOT D'ETAT/IDentificateur 278
4.3.7 Possibilités de libération de l'interruption 280
4.3.8 Interaction entre les modules du bus d'interruption prioritaire 284
4.4 Fonctionnement typique 292
4.4.1 Fonctionnement des interruptions à contrôleur unique 292
4.4.2 Fonctionnement des interruptions distribuées 294
4.4.2.1 Systèmes è interruptions distribuées avec sept CONTROLEURS D'INTERRUPTION 294
4.4.2.2 Systèmes à interruptions distribuées avec deux è six
CONTROLEURS D'INTERRUPTION 296
- 5 -
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Section Page
2.3.10 ADDRESS-ONLY capability 109
2.3.11 Interaction between DTB functional modules 109
2.4 Typical operation 113
2.4.1 Typical data transfer cycles 113
2.4.2 Address pipelining 123
2.5 Data Transfer Bus acquisition 125
2.6 DTB timing rules and observations 129
CHAPTER 3: IEC 821 BUS DATA TRANSFER BUS ARBITRATION
3.1 Bus arbitration philosophy 203
3.1.1 Types of arbitration 203
3.2 Arbitration bus lines 207
3.2.1 Bus request and bus grant lines 211
3.2.2 Bus busy line (BBSY*) 211
3.2.3 Bus clear line (BCLR*) 211
3.3 Functional modules 213
3.3.1 ARBITER 213
3.3.2 REQUESTER 221
3.3.3 Data Transfer Bus MASTER 229
3.3.3.1 Release of the DTB 229
3.3.3.2 Acquisition of the DTB 231
3.3.3.3 Other information 231
3.4 Typical operation 231
3.4.1 Arbitration of two different levels of bus request 231
3.4.2 Arbitration of two bus requests on the same bus request line 241
3.5 Race conditions between MASTER requests and ARBITER grants 249
CHAPTER 4: IEC 821 BUS PRIORITY INTERRUPT BUS
4.1 Introduction 251
4.1.1 Single handler systems 251
4.1.2 Distributed systems 251
4.2 Priority Interrupt Bus lines 259
4.2.1 Interrupt request lines 259
4.2.2 Interrupt acknowledge line 259
4.2.3 Interrupt acknowledge daisy-chain - IACKIN*/IACKOUT* 259
4.3 Priority Interrupt Bus modules - Basic description 261
4.3.1 INTERRUPT HANDLERS 263
4.3.2 INTERRUPTER 267
4.3.3 IACK DAISY-CHAIN DRIVER 275
4.3.4 Interrupt handling capabilities 277
4.3.5 Interrupt request capabilities 279
4.3.6 STATUS/ID transfer capabilities 279
4.3.7 Interrupt release capabilities 281
4.3.8 Interaction between Priority Interrupt Bus modules 285
4.4 Typical operation 293
4.4.1 Single handler interrupt operation 293
4.4.2 Distributed interrupt operation 295
4.4.2.1 Distributed interrupt systems with seven INTERRUPT HANDLERS 295
4.4.2.2 Distributed interrupt systems with two to
six INTERRUPT HANDLERS 297
821 ©
CEl
Sections Pages
4.4.3 Exemple: fonctionnement typique d'un système d'interruption
à contrôleur unique 298
4.4.4 Exemple: priorité de deux interruptions dans un système
à interruptions distribuées 306
4.5 Conditions de vitesse 310
4.6 REGLES et OBSERVATIONS concernant le séquencement du bus
d'interruption prioritaire 310
CHAPITRE 5: BUS UTILITAIRE DU BUS CEI 821
5.1 Introduction 360
5.2 Signaux du bus utilitaire 360
5.3 Modules du bus utilitaire 360
5.3.1 L'EMETTEUR DE L'HORLOGE
DU SYSTEME 360
5.3.2 l'EMETTEUR DE L'HORLOGE
DU BUS SERIE 360
5.3.3 Le CONTROLEUR D'ALIMENTATION 360
5.4 Initialisation et diagnostic du système 370
5.5 Broches d'alimentation 376
5.6 Ligne RESERVEE 376
CHAPITRE 6: SPECIFICATIONS ELECTRIQUES DU BUS CEI 821
6.1 Introduction 380
6.2 Distribution du courant d'alimentation 380
6.2.1 Spécifications des tensions courant continu 382
6.2.2 Caractéristiques électriques des broches et supports des connecteurs 384
6.3 Caractéristiques électriques des signaux 384
6.4 Spécifications de commande et de réception du bus 386
6.4.1 Définitions des circuits de commande du bus 386
6.4.2 REGLES pour commander et charger toutes les lignes de
signaux du BUS CEI 821 388
6.4.2.1 REGLES pour commander et charger les lignes de signaux
trois états à courant élevé (AS*, DSO*, DS1*) 388
6.4.2.2 REGLES pour commander et charger les lignes de signaux
trois états standards (A01-A31, D00-D31, AMO-AMS, IACK*, LWORD*, WRITE*) 390
6.4.2.3 REGLES pour commander et charger les lignes "totem-pole"
à courant élevé (SERCLK, SYSCLK, BCLR*) 392
6.4.2.4 REGLES pour commander et charger les lignes "totem-pole" standards
(BGOOUT*-BG30UT*/BGOIN*-BG3IN*, IACKOUT*/IACKIN*) 394
6.4.2.5 REGLES pour commander et charger les lignes à collecteur ouvert
(BRO*-BR3*, BBSY*, IRQ1*-IRQ7*, DTACK*, BERR*, SYSFAIL*, SYSRESET*,
ACFAIL*, IACK*) 396
6.5 Interconnexions des lignes de signaux du fond de panier 396
6.5.1 Réseaux d'adaptation d'impédance 398
6.5.2 Impédance caractéristique 400
6.5.3 Informations complémentaires 406
6.6 Signaux définis par l'utilisateur 408
6.7 Emetteurs des lignes de signaux et adaptations 408
CHAPITRE
7: SPECIFICATIONS MECANIQUES DU BUS CEI 821
7.1 Introduction 412
7.2 Cartes du BUS CEI 821 414
7.2.1 Cartes simple hauteur 416
7.2.2 Cartes double hauteur 416
- 7 -
821 © IEC
Section Page
4.4.3 Example: typical single handler interrupt system operation 299
4.4.4 Example: prioritization of two interrupts in a distributed interrupt system 307
4.5 Race conditions 311
4.6 Priority Interrupt Bus timing RULES and OBSERVATIONS 311
CHAPTER 5: IEC 821 BUS UTILITY BUS
5.1 Introduction 361
5.2 Utility Bus signal lines 361
5.3 Utility Bus modules 361
5.3.1 The SYSTEM CLOCK DRIVER 361
5.3.2 The SERIAL CLOCK DRIVER 361
5.3.3 The POWER MONITOR 361
5.4 System initialization and diagnostics 371
5.5 Power pins 377
5.6 RESERVED line 377
CHAPTER 6: IEC 821 BUS ELECTRICAL SPECIFICATIONS
6.1 Introduction 381
6.2 Power distribution 381
6.2.1 D.C. voltage specifications 383
6.2.2 Pin and socket connector electrical ratings 385
6.3 Electrical signal characteristics 385
6.4 Bus driving and receiving requirements 387
6.4.1 Bus driver definitions 387
6.4.2 Driving and loading RULES for all IEC 821 BUS lines 389
6.4.2.1 Driving and loading RULES for high current three-state lines
(AS*, DSO*, DS1*) 389
6.4.2.2 Driving and loading RULES for standard three-state lines
(A01-A31, D00-D31, AMO-AM5, IACK*, LWORD*, WRITE*) 391
6.4.2.3 Driving and loading RULES for high current totem-pole lines
(SERCLK, SYSCLK, BCLR*) 393
6.4.2.4 Driving and loading RULES for standard totem-pole lines
(BGOOUT*-BG3OUT*/BGOIN*-BG3IN*, IACKOUT*/IACKIN*) 395
6.4.2.5 Driving and loading RULES for open-collector lines
(BRO*-BR3*, BBSY*, IRQ1*-IRQ7*, DTACK*, BERR*, SYSFAIL*, SYSRESET*,
ACFAIL*, IACK*) 397
6.5 Backplane signal line interconnections 397
6.5.1 Termination networks 399
6.5.2 Characteristic impedance 401
6.5.3 Additional information 407
6.6 User defined signals 409
6.7 Signal line drivers and terminations 409
CHAPTER 7: IEC 821 BUS MECHANICAL SPECIFICATIONS
7.1 Introduction 413
7.2 IEC 821 BUS boards 415
7.2.1 Single height boards 417
7.2.2 Double height boards 417
821 © CEI
Sections Pages
7.2.3 Connecteurs de la carte
7.2.4 Cartes équipées
7.2.5 Largeurs des cartes
longueur des pattes et
7.2.6 Gauchissement des cartes du BUS CEI 821,
hauteur des composants
7.3 422 Panneaux avant
7.3.1 Poignées
7.3.2 Montage du panneau avant 426
7.3.3 Dimensions du panneau avant
7.3.4 Panneaux de remplissage
de cartes 428
7.3.5 Ejecteurs/injecteurs
panier 430
7.4 Fonds de
panier 432
7.4.1 Dimensions exigées du fond de
Réseaux d'adaptation d'impédance des lignes de signaux 432
7.4.2
7.5 Assemblage des châssis du BUS CEI 821
7.5.1 Châssis et largeurs des emplacements
7.5.2 Dimensions du châssis
7.6 du fond de panier du BUS CEI 821 et connecteurs de
Connecteurs
cartes du BUS CEI 821 476
7.6.1 Affectation des broches du connecteur J1/P1 476
7.6.2 Affectation des broches du connecteur J2/P2
ANNEXE A - Glossaire de termes du BUS CEI 821
ANNEXE B - Description des broches/connecteurs du BUS CEI 821 492
ANNEXE C - Utilisation des lignes SERCLK et SERDAT*
ANNEXE D - Métastabilité et resynchronisation 502
ANNEXE E - Sous-ensembles de possibilités autorisées
Figures
1-1: Eléments du système définis par cette norme
1-2: Modules fonctionnels et bus définis par cette norme
1-3: N
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.