唐僧大官人的考研笔记——计算机组成原理(day05)

3.5 总线控制

对总线上连接着的多个部件进行控制。主要包括判优控制和通信控制。

3.5.1 总线判优控制

总线上所连接的各类设备,按其对总线有无控制功能分为主设备和从设备。主设备对总线由控制权,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。
总线判优控制:总线上信息的传送由主设备启动,如某个主设备和另一个设备进行通信时,首先由主设备发出总线请求信号,若有多个主设备同时要使用总线时,由总线控制器的判优,仲裁逻辑按一定的优先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。
总线判优控制分为集中式和分布式两种。集中式将控制逻辑集中在一处,后者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
离总线控制部件最近的设备具有最高的优先级。如图中,BS传送总线忙的信号,BR传送总线请求信号,BG传送总线同意信号。BG到达的接口有总线请求,就不再往下传,然后当前接口就获得总线使用权,建立BS信号。
特点:只需要很少的线就能按一定的优先级实现总线控制,并且容易扩充设备,但对电路故障很敏感,而且优先级低的设备可能很难获得总线同意。
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(2)计数器定时查询

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总线控制部件接到总线请求,总线未被使用的情况下,总线控制部件中的计数器开始计数,并通过设备地址线,向各设备发出一组地址信号。当某个请求占用总线的设备地址与计数值一致时,获得总线使用权,并终止计数查询。
特点:计数如果从0开始,则一旦设备的优先次序被固定,设备的优先级按0,1,2···排列,并固定不变;如果计数从上一次的终止点开始,则所有使用总线的设备优先级相等;如果计数器的初始值可以由程序设定,则优先次序可以改变。另外,此种方式对电路故障的敏感度较链式查询低,但是控制较为复杂。
(3) 独立请求方式
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每一台设备都有一对总线请求线和总线同意线。总线控制部件中有一排队电路,可根据优先次序确定响应哪一台设备的请求。
特点:响应速度快,优先次序控制灵活(程序控制),但控制线数量多,总线控制更复杂。n为允许接纳的最大设备数,计数器查询大致用为log2nlog_2{n}根线 ,链式查询用两根线确定使用权,独立请求方式需2n根线。

加班太晚了,看的有点少。