1.总线的操作过程

(1)总线主设备和总线从设备

连接到总线上的模块按照其对总线的控制能力可以分为两类:总线主设备和总线从设备。总线主设备是指在获得总线控制权后,能启动数据的传输、发出地址或读写控制命令并控制总线上的数据传送过程的模块。总线从设备(从模块)是指本身不具备总线控制能力,但能够对总线主设备提出的数据请求作出响应,接收主设备发出的地址(并进行译码)和读写命令并执行相应的操作的模块。

(2)总线数据传输周期

一个总线数据传输周期一般可以分为4个阶段:总线请求和仲裁(request and arbitration)阶段、寻址(addressing)阶段、数据传输(data transfering)阶段和结束(ending)阶段。

2.总线使用权的分配

通过总线仲裁技术决定总线使用权的分配,避免总线冲突。仲裁算法分为优先级仲裁算法和公平仲裁算法。优先级仲裁可以根据系统中各主设备的重要性给它们规定不同的优先级,当多个主模块争用总线时,优先级最高的一个获得总线使用权。公平仲裁策略采用特定的算法尽可能地保证所有总线主设备在宏观上获得总线使用权的时间或机会均等。

3.总线仲裁技术

根据仲裁方法的不同,具体仲裁技术分为集中仲裁和分布仲裁两种。常见的集中式总线控制方式(总线判决方式)有菊花链(daisy-chain)方式、计数器定时查询方式(轮询判决)、独立请求方式(并行判决)等,也可以结合这些方式综合使用。

分布仲裁的仲裁器是分布于各个主设备中的,没有独立的中央仲裁器。

4.总线传输握手技术(www.daowen.com)

共享总线的各部件间进行数据传输需要收发双方通过握手实现同步,以便进行高速而可靠的寻址和数据传输。总线传输握手技术主要有4种。

(1)同步总线方式

在这种方式中,连在总线上的所有部件均在一个统一的时钟信号控制下进行信息传送,各部件的传输周期固定。

(2)异步总线方式

在异步总线方式中,各部件不按统一时钟工作,而是使用若干信号线握手表示收发双方何时能发送和接收数据。握手可以采用全互锁、半互锁或非互锁方式。

(3)半同步总线方式

通过在同步总线交互中加入等待信号,增强总线操作的适应性,即称为半同步总线方式。

(4)分离式总线传输协定

把一个总线周期分离成一个命令周期和一个数据周期,这样可以提高总线传输率。