计算机组成原理——总线仲裁和数据传输方式

(25) 2024-07-03 12:01:03

(截图来自MOOC平台华中科技大学计算机组成原理课程)

每一个主设备通过三条线和CPU连接起来,当总线忙信号无效时,主设备能够通过请求线发送请求信号。

当主设备1发送请求信号后,总线应答只会发送给主设备1,这时总线忙信号有效,主设备1获得总线的控制权;只有当主设备1没有发送请求信号时,主设备2才会有获得总线控制权的机会。

这样的仲裁方式并不合理,优先级靠前的设备会过多占用总线资源。

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集中式并行总线仲裁中,所有的设备都通过三条线连接到逻辑控制电路,再根据相应的仲裁策略获得总线使用权。

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固定优先级总线仲裁类似于之前的菊花链式串行总线仲裁,优先级是固定的;

轮叫式总线仲裁意即当一个主设备获得总线控制权后,它的优先级就变成最低级;

LRG总线仲裁,一个主设备占用总线的时间离现在越近,它的优先级就越高;

混合式总线仲裁就是综合以上几种仲裁。

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同步定时:

每一个时钟周期固定完成规定的动作,如T1给出地址使能信号,T2给出读控制信号和写控制信号。

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设备速度不一致时,按最慢的设备速度确定时序,高速设备的速度性能被浪费;

由于存在时钟,所以传输线不能太长,存在时钟相移。

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异步定时:

总线上不存在时钟,每一个事件的发生取决于前一个时间的发生;

主设备给出读控制信号后,从设备给出响应信号,同时数据总线开始传输有效数据,主设备接收到数据后,撤销应答信号,并取消读控制信号;

主设备给出写控制信号,并传输有效数据,从设备接收到数据后给出响应信号。

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每一次传输过程,都会有一次握手,数据传输安全可靠,对通讯线的长度也没有严格的要求,但是速度比较慢。

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半同步定时:

不像同步定时那样,必须每个时钟周期做固定的事情,时间间隔是可以变化的,但是必须是时钟周期的整数倍。

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数据的传输方式有以下三种:

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并行传送一次性传送的数据为一个字长;

一般采用异步定时。

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串行传送每次只传送一位信息。

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一次不仅传输一位,但位数小于一个字长。

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