第三章 系統(tǒng)總線

3.5總線控制

總線控制器分類：

1. 判優(yōu)控制（或稱仲裁邏輯）；

2. 通信控制。

3.5.1總線判優(yōu)控制

總線設(shè)備分類：按照對總線有無控制功能——

1. 主設(shè)備：對總線有控制權(quán)；

2. 從設(shè)備：只能響應(yīng)從主設(shè)備發(fā)來的總線命令，對總線沒有控制權(quán)。

總線控制器：

1. 功能：若多個主設(shè)備同時要使用總線時，就由總線控制器的判優(yōu)、仲裁邏輯按一定的優(yōu)先等級順序確定哪個主設(shè)備能使用總線，只有獲得總線使用權(quán)的主設(shè)備才能開始傳送數(shù)據(jù)；

2. 分類：

1. 集中式：將控制邏輯集中在一起；

2. 分布式：將控制邏輯分散在與總線連接的各個部件或設(shè)備上。

集中控制優(yōu)先權(quán)仲裁方式：

1. 鏈?zhǔn)讲樵儯嚎刂瓶偩€中有3根線（BS總線忙、BR總線請求、BG總線同意）——只需要很少幾根線就能按一定優(yōu)先次序?qū)崿F(xiàn)總線控制，并且很容易擴(kuò)充設(shè)備，但對電路故障很敏感，且優(yōu)先級別低的設(shè)備可能很難獲得請求；

2. 計數(shù)器定時查詢：循環(huán)方法，設(shè)備使用總線的優(yōu)先權(quán)相等，優(yōu)先次序可以改變；這種方式對電路故障不如鏈?zhǔn)讲樵兎绞矫舾?，增加了控制線（設(shè)備地址）數(shù)，控制也較復(fù)雜；

3. 獨(dú)立請求方式：響應(yīng)速度快，優(yōu)先次序控制靈活（通過程序改變），但控制線數(shù)量多，總線控制更復(fù)雜。

3.5.2總線通信控制

總線周期

1. 定義：完成一次總線操作的時間；

2. 階段：

1. 申請分配階段；

2. 尋址階段；

3. 傳輸階段；

4. 結(jié)束階段。

總線通信控制：

1. 功能：主要解決通信雙方如何獲知傳輸開始和傳輸結(jié)束，以及通信雙方如何協(xié)調(diào)如何配合；

2. 方式：

1. 同步通信：通信雙方由統(tǒng)一時標(biāo)控制數(shù)據(jù)傳送稱為同步通信；

2. 異步通信：異步通信克服了同步通信的缺點(diǎn)，允許各模塊速度的不一致性，給設(shè)計者充分的靈活性和選擇余地；

   應(yīng)答方式：

1. 不互鎖方式；

2. 半互鎖方式；

3. 全互鎖方式；

3. 半同步通信：半同步通信既保留了同步通信的基本特點(diǎn)，同時又像異步通信那樣，允許不同速度的模塊和諧地工作；

4. 分離式通信：

   特點(diǎn)——

1. 各模塊欲占用總線使用權(quán)都必須提出申請；

2. 在得到總線使用權(quán)后，主模塊在限定的時間內(nèi)向?qū)Ψ絺魉托畔?，采用同步方式傳送，不再等待對方的回答信號?/p>

3. 各模塊在準(zhǔn)備數(shù)據(jù)的過程中都不占用總線，使總線可接受其他模塊的請求；

4. 總線被占用時都在做有效工作，或者通過它發(fā)送命令，或者通過它傳送數(shù)據(jù)，不存在空閑等待時間，充分地利用了總線的有效占用，從而實(shí)現(xiàn)了總線在多個主、從模塊間進(jìn)行信息交叉重疊并行式傳送，這對大型計算機(jī)系統(tǒng)是極為重要的。