[总线仲裁]

news2024/9/23 21:25:44

一. 集中仲裁方式

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集中仲裁方式: 就像是霸道总裁来决定谁先获得总线控制权
分布仲裁方式: 商量着谁先获得总线控制权

工作流程:
1.主设备发出请求信号;
2.若多个主设备同时要使用总线，则由总线控制器(一般集成在CPU)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;
3.获得总线使用权的主设备开始传送数据。

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1.1 链式查询方式

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首先一个或多个设备接口通过BR向总线控制部件请求使用总线, 这时BG就会传输一个高电平, 设备接口0并不使用总线,接下来就传到设备接口1, 它想要使用总线, 那么设备接口1就会通过BS传递信号表示总线现在被我占用了

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而后总线控制部件就撤回BG的高电平
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优点:链式查询方式优先级固定。(可以把重要的设备排在前面)
只需很少几根控制线就能按一定优先次序实现总线控制，结构简单，扩充容易。
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缺点:对硬件电路的故障敏感，并且优先级不能改变。(比如设备0坏了, 设备1之后的就不能获得总线控制权了)
当优先级高的部件频繁请求使用总线时，会使优先级较低的部件长期不能使用总线。

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1.2 计数器查询方式

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设备地址线是多根的, 比如有8个接口就需要3根设备地址线

首先一个或多个设备接口通过BR向总线控制部件请求使用总线, 这时计数器开始计数, 计数器为0的时候,设备地址就去询问接口0要不要使用总线, 接口0不使用总线, 这时计数器变为1, 设备地址询问到接口1, 接口1是要使用总线的

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这时接口1就会通过BS向总线控制部件传递总线忙, 而计数器就会中止计数

优点:
1．计数初始值可以改变优先次序
-计数每次从“0”开始，设备的优先级就按顺序排列，固定不变;
-计数从上一次的终点开始，此时设备使用总线的优先级相等;(形成闭环, 就是从0-n, 在从n-0, 所以优先级相等)
-计数器的初值还可以由程序设置
2.对电路的故障没有链式敏感(因为是通过设备地址来访问的)

缺点:
1。增加了控制线数
-若设备有N个，则需 $log_2N$ +2条控制线(这里的2就是BS和BR)
2。控制相对比链式查询相对复杂