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  • 1.链式查询方式:优点是连接简单,易于扩充,但对电路故障最敏感 2.计数器定时查询方式:优点是优先级设置较灵活,对故障不敏感,连线及控制过程较复杂. 3.独立请求方式:优点是速度最快,但硬件器用量大,成本较高. ...

    1.链式查询方式:优点是连接简单,易于扩充,但对电路故障最敏感

    2.计数器定时查询方式:优点是优先级设置较灵活,对故障不敏感,连线及控制过程较复杂.

    3.独立请求方式:优点是速度最快,但硬件器用量大,成本较高.

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  • 总线的控制方式

    千次阅读 2016-08-26 09:47:31
    总线的三种控制方式:串行链接、定时查寻和独立请求。 1.串行链接方式 在串行链接方式下,总线使用权的分配通过三根控制线来实现:总线可用、总线请求和总线忙信号线 所有的功能部件经过一条...

    总线的三种控制方式:串行链接、定时查寻和独立请求。


    1.串行链接方式


    在串行链接方式下,总线使用权的分配通过三根控制线来实现:总线可用总线请求总线忙信号线

    所有的功能部件经过一条公共的总线请求信号线向总线控制器发出要求使用总线的请求

    控制器收到总线申请后,先检查总线忙信号线,只有当总线处于空闲状态时,总线请求才能被总线控制器响应

    此时,送出总线可用的回答信号,该信号串行地通过每个部件。

    未发出总线请求的部件在接收到总线可用信号时将其传送给下一个功能部件;(没请求的人不搭理可用信号)

    发出请求的部件在收到总线可用信号后就停止传送该信号,并开始建立总线忙信号,并去除总线请求信号,开始总线操作。

    在数据传送期间,总线忙信号维持总线可用信号的建立。

    完成数据传送后,部件除去总线忙信号,总线可用信号也随之去除。

    此后若有总线请求,则再次开始总线分配过程。

            可见,这种方式使使用总线的优先次序完全由总线可用线所接部件的物理位置来决定

    离总线控制器越近的部件其获得总线使用权的优先级别越高,越远的部件优先级别越低。

    串行链接方式的主要优点

    总线裁决算法很简单,用于控制总线分配的线数很少,而且与挂接在总线上的部件的数量无关,易于扩充设备。

    缺点

    但这种方式由于优先级是固定的,灵活性较差,不能由软件改变优先级

    如果级别高的部件频繁使用总线时,优先级低的部件可能很久也得不到响应。

    又由于总线可用信号串行地通过各个部件,这限制了总线分配的速度;

    在总线可用信号传输的过程中,如果第I个部件发生故障,在其后的所有部件将主永远得不到总线的使用权

    即对硬件的失效很敏感。

    在总线上增加、去除或移动部件也要受总线长度的限制。


    2.定时查询方式


    采用查询方式的集中式总线控制方式

    查询方式的原理是在总线控制器中设置一个查询计数器

    由控制器轮流地对各部件进行测试,看其是否发出总线请求。

    当总线控制器收到申请总线的信号后,计数器开始计数,如果申请部件编号与计数器输出一致,则计数器停止计数,

    该部件可以获得总线使用权,并建立总线忙信号,然后开始总线操作。

    使用完毕后,撤消总线忙信号,释放总线,若此时还有总线请求信号,控制器继续进行轮流查询,开始下一个总线分

    配过程。


    计数器的值可以每次从“0”开始计数,这时部件的优先级类似于串行链接方式;

    如果计数器的值每次从上次的中止点开始计数,则是一种循环优先级,每个部件获得总线使用权的机会均相等;

    计数器的值还可以通过程序的方法来改变,在每次总线分配前赋予计数器一个起始值

    同样,部件号也可以由程序置定,这样部件的优先级有较灵活的改变


    查询方式是用计数查询线代替了串行链接方式的总线可用信号线

    这样不会因某一部件的故障而引起其他部件获得总线的使用权,故可靠性比较高。

    但查询线的数目限制了总线上可挂接的部件数目,扩充性较差,而且控制较为复杂

    总线的分配速度取决于计数信号的频率和部件数,速度仍然不会很高。


    3.独立请求方式


    每个部件都有各自的一对总线请求和总线允许线,各部件可以独立地向控制器发出总线请求

    总线已被分配信号线是所有部件公用的

    当部件要申请使用总线时,送总线请求信号到总线控制器

    如果总线已被分配信号线还未建立,即总线空闲时,总线控制器按照某种算法对同时送来的请求进行裁决,

    确定响应哪个部件发来的总线请求,然后返回这个部件相应的总线允许信号,

    部件得到总线允许信号后,去除其请求,建立总线已被分配信号,这次的总线分配结束,

    直至该部件传输完数据,撤消总线已被分配信号,经总线控制器去除总线准许信号,

    可以接受新的申请信号,开始下一次的总线分配。


    这种方式的总线分配速度快,各模块优先级的确定灵活,

    既可以采用优先级固定法,也可通过程序改变优先次序,还可通过屏蔽禁止某个请求,

    也能方便地不响应来自己知失效或可能失效的部件发出的请求,

    但这是以增加总线控制器的复杂性和控制线的数目为代价的。


    [练习题] 
    总线控制机构为解决N个部件使用总线时优先次序的裁决,集中式定时查询,需另外增加控制线根数为( )。

    A. 3                        B. 2N十1
    C. 2十「
    log2N」   D. N十2


    参考答案:  C

     
    [练习题] 

    总线的控制方式分为(1)(2)

    参考答案:(1)集中式控制 (2)分布式控制


    [练习题] 
    总线总裁算法有:静态优先级算法、(1)、动态优先级算法和先来先服务算法。
    参考答案:(1)固定时间片算法
     
    [练习题] 

    总线控制方式有哪3种?各需要增加几根用于总线控制的控制线?总线控制优先级的灵活性如何?

    参考答案:

    总线控制方式有串行链接、定时查询和独立请求3种。
    串行链接需增加3根控制线,优先级线连固定,无灵活性;
    定时查询需增加2十「log2N」根控制线,优先级可用程序改变,灵活;
    独立请求需增加2N+l根控制线,优先级可用程序改变,灵活。

    链式查询bs+br+bg 3根   计数查询┌log2n┐+br+bs根          
    Bus Request,总线请求线BR
    Bus Grant ,总线响应线BG
    Bus State ,总线状态线BS    

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  • 总线通信种方式

    千次阅读 2020-11-27 20:19:53
    文章目录1、 同步通信2、异步通信3、半同步通信4、分离式通信 1、 同步通信 由统一时标控制数据传送 (1)同步式数据输入 ...以上三种通信共同点: (1)主模块发地址、命令 占用总线 (2)从模块准备数据

    1、 同步通信

    由统一时标控制数据传送
    (1)同步式数据输入
    在这里插入图片描述

    (2)同步式数据输出
    在这里插入图片描述

    2、异步通信

    采用应答方式,没有公共时钟标准
    在这里插入图片描述

    3、半同步通信

    同步、异步结合

    同步:
    发送方用系统时钟前沿发信号
    接收方用系统时钟后沿判断、识别

    异步:

    允许不同速度的模块和谐工作      ____
    增加一条“等待”响应信号.        WAIT
    

    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

    以上三种通信的共同点:
    (1)主模块发地址、命令 占用总线
    (2)从模块准备数据 不占用总线 总线空闲
    (3)从模块向主模块发数据 占用总线

    4、分离式通信

    充分挖掘系统总线每个瞬间的潜力

    一个总线传输周期

    子周期1 :主模块申请占用总线,使用完后即放弃总线的使用权。
    子周期2:从模块申请占用总线,将各种信息送至总线上。

    分离式通信特点:
    1、各模块有权申请占用总线
    2、采用同步方式通信,不等对方回答
    3、各模块准备数据时,不占用总线
    4、总线被占用时,无空闲

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  • 总线判优控制的集中式方式三种:链式查询、计数器定时查询、独立请求方式 1.链式查询方式 注:在查询链中离总线控制器最近的部件具有最高优先权,离总线控制器越远,优先权越低。  链式查询通过接口的优先权...

    总线控制

    一、总线判优控制

    1.基本概念:

    总线判优控制集中式方式有三种:链式查询计数器定时查询独立请求方式

    1.链式查询方式

    注:在查询链中离总线控制器最近的部件具有最高优先权,离总线控制器越远,优先权越低。

           链式查询通过接口的优先权排队电路实现。

           优点:结构简单,主要运用在简单的嵌入式系统中

           缺点:速度慢,需要一直向下查询,对电路故障特别敏感

    2.计数器定时查询方式:

    注:计数器的初值可用程序设置,以方便地改变优先次序。当然这种灵活性是以增加控制线数为代价的。

            如果计数器的初值是从0开始,各部件的优先次序与链式查询法相同。

            如果从中止点开始,则每个设备使用总线的优先级相等????这是为什么???

    3.独立请求方式

    注:优点:响应时间快,对优先次序的控制相当灵活  缺点:控制线数增加了很多


    二、总线通信控制

    同步通信

    1、同步式数据输入

    2、同步式数据输出

    注:同步通信采用速度最慢的那个模块作为标准,即使有关模块的速度比较快,也要按照最慢的模块进行设置。

          一般应用在总线长度比较短,并且各个模块的存取时间比较一致的情况下,使用同步式传输数据

                     同步通信的优点:同步通信具有较高的传输效率,可靠性较高

                                        缺点:所有模块都强求一致的同一时限,使设计缺乏灵活性。

    异步通信

    半互锁的缺点:有可能导致“请求”信号一直保持高电平

    半同步通信(同步、异步相结合)

    注:半同步通信适用于系统工作速度不高,但又包含了许多工作差异较大的各类设备的简单系统

          其控制方式比异步通信简单。

          缺点:对系统时钟频率不能要求太高,故从整体上来看,系统工作的速度不会太高。


    同步通信、异步通信、半同步通信,在整个传输周期中,系统总线的使用权完全由占有使用权的主模块和它选中的从模块占据。

    分离式通信的两个子周期都只有单方向的信息流,每个模块都能充当一次主模块。

    故:在分离式通信方式中,总线上所有模块都可以成为主模块。


    1、计算机系统的五大部件之间两种互联方式为:总线连接分散连接

    2、相对于单总线结构,多总线结构解决了CPU、主存与I/O设备间速度不匹配的问题。

    3、DMA总线用于主存与I/O设备之间交换信息

    4、在同步通信中,一个总线周期的传输过程是先传输地址,再传输数据

    5、所谓的三总线结构的计算机中的“三总线”包含:I/O总线 、主存总线、cpu总线

    6、控制总线中常见的控制信号包括:总线请求、中断请求、传输响应

    7、假设某系统总线在一个总线周期中并行传输8字节信息,一个总线周期占用4个时钟周期,总线时钟频率为10MHz,则总线带宽是:20MB/s

         解析:1个时钟周期的时间为1/10MHz,每个时钟周期传输的字节数为8/4=2,则总线带宽为2/(1/10MHz)=20MB/s。

                   每个时钟周期传输的字节数 /  1个时钟周期的时间=总线带宽

    8、总线的异步通信方式不采用时钟信号,只采用握手信号;半同步通信方式是即采用时钟信号,又采用握手信号。

    9、在异步串行传输系统中,假设每秒传输120个数据帧,其字符格式规定包含1个起始位,7个数据位,1个奇偶校验位,1个终止位,则波特率为:1200bps

         解析:一帧包含1+7+1+1=10位 故波特率为10*120=1200bps   波特率=单位时间的数据帧数*帧位

    10、连接部件不同,总线通常可分为以下哪些种:片内总线、通信总线、系统总线

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  • 3.2 总线控制

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空空如也

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总线控制的三种方式