Autobús unidireccional

El Unibus fue el primero de varios diseños de bus y placa base de computadora utilizados con PDP-11 y los primeros sistemas VAX fabricados por Digital Equipment Corporation (DEC) de Maynard , Massachusetts . El Unibus fue desarrollado alrededor de 1969 por Gordon Bell y el estudiante Harold McFarland mientras estaban en la Universidad Carnegie Mellon . ^[1]

El nombre hace referencia a la naturaleza unificada del bus; Unibus se utilizó como bus de sistema que permitía a la unidad central de procesamiento comunicarse con la memoria principal , así como bus periférico , que permitía a los periféricos enviar y recibir datos. La unificación de estos buses, que antes estaban separados, permitió que los dispositivos externos realizaran fácilmente acceso directo a memoria (DMA) y facilitó la construcción de controladores de dispositivos , ya que el control y el intercambio de datos se manejaban a través de E/S mapeadas en memoria . ^[2]

Unibus era físicamente grande, lo que llevó a la introducción de Q-bus , que multiplexaba algunas señales para reducir el número de pines. Los sistemas PDP de mayor rendimiento usaban Fastbus, esencialmente dos Unibus en uno. El sistema fue reemplazado más tarde por Massbus , un bus de E/S dedicado introducido en el VAX y los modelos PDP-11 más recientes.

El Unibus consta de 72 señales, normalmente conectadas a través de dos conectores de borde de 36 vías en cada placa de circuito impreso . Cuando no se cuentan las líneas de alimentación y tierra, normalmente se lo denomina bus de 56 líneas. Puede existir dentro de una placa base o en un cable. Se pueden conectar hasta 20 nodos (dispositivos) a un solo segmento Unibus; se pueden conectar segmentos adicionales a través de un repetidor de bus .

El bus es completamente asíncrono , lo que permite una mezcla de dispositivos rápidos y lentos. Permite la superposición del arbitraje (selección del próximo bus master ) mientras el bus master actual todavía está realizando transferencias de datos. Las 18 líneas de dirección permiten el direccionamiento de un máximo de 256 KB. Normalmente, los 8 KB superiores se reservan para los registros de los dispositivos de E/S mapeados en memoria que se utilizan en la arquitectura PDP-11.

El diseño minimiza deliberadamente la cantidad de lógica redundante requerida en el sistema. Por ejemplo, un sistema siempre contiene más dispositivos esclavos que dispositivos maestros, por lo que la mayor parte de la lógica compleja necesaria para implementar transferencias de datos asincrónicas se fuerza a los relativamente pocos dispositivos maestros. Para las interrupciones, solo el procesador de campo de interrupciones necesita contener la lógica de temporización compleja. El resultado es que la mayoría de los controladores de E/S se pueden implementar con lógica simple, y la mayor parte de la lógica crítica se implementa como un IC MSI personalizado .

Las líneas de tipo 1 son un bus OR cableado de múltiples transmisores normales con resistencias pull-up en cada extremo del bus, generalmente en una tarjeta de terminación . ^[3]

Las líneas de tipo 2 se propagan selectivamente por cada tarjeta a la siguiente ranura: si la tarjeta desea mantener la concesión de solicitud, activará la línea SACK y no propagará la solicitud a la siguiente ranura. Si una ranura está vacía, es necesario instalar una "tarjeta de continuidad de concesión" en la ranura para propagar las cuatro señales de tipo 2 a la siguiente tarjeta. ^[3]

Las señales de tipo 3 son generadas por la fuente de alimentación y tienen un único transmisor. Advierten a los dispositivos del bus cuando la energía está a punto de fallar, para que estos dispositivos puedan ejecutar un apagado ordenado y deshabilitar operaciones para evitar escrituras falsas. ^[3]

Las dos líneas de control (C0 y C1) permitieron la selección de cuatro ciclos de transferencia de datos diferentes:

• DATI (Entrada de datos, una lectura)
• DATIP (Entrada de datos/Pausa, la primera parte de una operación de lectura-modificación-escritura. Una operación DATO o DATOB completa esto).
• DATO (Data Out, escritura de una palabra)
• DATOB (datos de salida/byte, escritura de un byte)
• Durante un ciclo de interrupción, se invocó automáticamente un quinto estilo de transferencia para transmitir un vector de interrupción desde el dispositivo de interrupción al procesador de campo de interrupciones .