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【计算机基础Ep21】唐朔飞计算机组成原理教材梳理(十)

2023-03-12 21:15 作者:躺坑老碧的学习瞎记  | 我要投稿

第三章 系统总线

3.5总线控制

总线控制器分类:

  1. 判优控制(或称仲裁逻辑);

  2. 通信控制。

3.5.1总线判优控制

总线设备分类:按照对总线有无控制功能——

  1. 主设备:对总线有控制权;

  2. 从设备:只能响应从主设备发来的总线命令,对总线没有控制权。

总线控制器:

  1. 功能:若多个主设备同时要使用总线时,就由总线控制器的判优、仲裁逻辑按一定的优先等级顺序确定哪个主设备能使用总线,只有获得总线使用权的主设备才能开始传送数据;

  2. 分类:

    1. 集中式:将控制逻辑集中在一起;

    2. 分布式:将控制逻辑分散在与总线连接的各个部件或设备上。

集中控制优先权仲裁方式:

  1. 链式查询:控制总线中有3根线(BS总线忙、BR总线请求、BG总线同意)——只需要很少几根线就能按一定优先次序实现总线控制,并且很容易扩充设备,但对电路故障很敏感,且优先级别低的设备可能很难获得请求;

  2. 计数器定时查询:循环方法,设备使用总线的优先权相等,优先次序可以改变;这种方式对电路故障不如链式查询方式敏感,增加了控制线(设备地址)数,控制也较复杂;

  3. 独立请求方式:响应速度快,优先次序控制灵活(通过程序改变),但控制线数量多,总线控制更复杂。

3.5.2总线通信控制

总线周期

  1. 定义:完成一次总线操作的时间;

  2. 阶段:

    1. 申请分配阶段;

    2. 寻址阶段;

    3. 传输阶段;

    4. 结束阶段。

总线通信控制:

  1. 功能:主要解决通信双方如何获知传输开始和传输结束,以及通信双方如何协调如何配合;

  2. 方式:

    1. 同步通信:通信双方由统一时标控制数据传送称为同步通信;

    2. 异步通信:异步通信克服了同步通信的缺点,允许各模块速度的不一致性,给设计者充分的灵活性和选择余地;

      应答方式:

      1. 不互锁方式;

      2. 半互锁方式;

      3. 全互锁方式;

    3. 半同步通信:半同步通信既保留了同步通信的基本特点,同时又像异步通信那样,允许不同速度的模块和谐地工作;

    4. 分离式通信:

      特点——

      1. 各模块欲占用总线使用权都必须提出申请;

      2. 在得到总线使用权后,主模块在限定的时间内向对方传送信息,采用同步方式传送,不再等待对方的回答信号;

      3. 各模块在准备数据的过程中都不占用总线,使总线可接受其他模块的请求;

      4. 总线被占用时都在做有效工作,或者通过它发送命令,或者通过它传送数据,不存在空闲等待时间,充分地利用了总线的有效占用,从而实现了总线在多个主、从模块间进行信息交叉重叠并行式传送,这对大型计算机系统是极为重要的。



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