计算机组成原理3(集中式总线判优控制、总线通信控制)

2023-05-16

文章目录

      • 一、集中式总线判优控制
        • 1、链式查询方式
        • 2、计数器定时查询方式
        • 3、独立请求方式
      • 二、总线通信控制
        • 1、概念解释
        • 2、四种通信方式

一、集中式总线判优控制

  • 总线控制用来做什么的?
    答:总线判优控制解决多个部件同时申请总线时的使用权分配问题。

1、链式查询方式

01

  • 特点:
    链式查询方式连线简单,易于扩充,对电路故障最敏感。

2、计数器定时查询方式

02

  • 特点:
    计数器定时查询方式优先级设置较灵活,对故障不敏感,连线及控制过程较复杂。

3、独立请求方式

03

  • 特点:
    独立请求方式速度最快,但硬件器件用量大,连线多,成本较高。

二、总线通信控制

1、概念解释

  • 总线宽度:通常指数据总线的根数;

  • 总线带宽:总线的数据传输率,指单位时间内总线上传输数据的位数;

  • 总线复用:指同一条信号线可以分时传输不同的信号。

  • 总线的主设备(主模块):指一次总线传输期间,拥有总线控制权的设备(模块);

  • 总线的从设备(从模块):指一次总线传输期间,配合主设备完成数据传输的设备(模块),它只能被动接受主设备发来的命令;

  • 总线的传输周期:指总线完成一次完整而可靠的传输所需时间;
    总线周期分为4个阶段,申请分配阶段(找到要传输的设备)、寻址阶段、传数阶段、结束阶段(从总线撤除)

  • 总线的通信控制:指总线传送过程中双方的时间配合方式。

2、四种通信方式

(1)总线通信控制分为同步通信、异步通信、半同步通信和分离式通信

(2)同步通信:
指由统一时钟控制的通信,控制方式简单,灵活性差,当系统中各部件工作速度差异较大时,总线工作效率明显下降。适合于速度差别不大的场合。同步通信分为:不互锁方式、半互锁方式、全互锁方式

(3)异步通信:
指没有统一时钟控制的通信,部件间采用应答方式进行联系,控制方式较同步复杂,灵活性高,当系统中各部件工作速度差异较大时,有利于提高总线工作效率。

(4)半同步通信:
半同步通信既能像同步通信那样由统一时钟控制,又能像异步通信那样允许传输时间不一致,因此工作效率介于两者之间。同时,它添加了一条wait响应信号线,因此半同步通信保留了同步通信和异步通信共同的特点。

(5)分离式通信:
分离式通信在生活中使用较少,主要用于大型计算机系统。
主要特点有以下:

(1)各模块欲占用总线使用权都必须提出申请;(2)在得到总线使用权后,主模块在先定的时间内向对方传送信息,采用同步方式传送,不再等待对方的回答信号;(3)各模块在准备数据的过程中都不占用总线,使总线可接受其它模块的请求;(4)总线被占用时都在做有效工作,或者通过它发送命令,或者通过它传送数据,不存在空闲等待时间,充分利用了总线的占用,从而实现了总线在多个主、从模块间进行信息交叉重叠并行传送。

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