计算机组成原理第六章第4讲总线定时和数据传送模式解读.ppt

总线定时和数据传送模式 * * * 6.4总线定时和数据传送模式 一、总线定时 回顾CPU内功能部件的工作需要时序信号 总线的信息传送也需要时序 总线信息传送过程包括 请求总线、总线仲裁、寻址、信息传送、状态返回。 定时：事件出现在总线上的时序关系。 同步定时： 异步定时： 陕西师范大学 计算机科学学院 * 6.4总线定时和数据传送模式 1、同步定时 * 6.4总线定时和数据传送模式 同步定时特点： 事件出现在总线上的时刻由总线时钟信号来确定。 由于采用了公共时钟，每个功能模块什么时候发送或接收信息都由统一时钟规定，因此，同步定时具有较高的传输频率。 同步定时适用于总线较短、各功能模块存取时间比较接近的情况。 * 6.4总线定时和数据传送模式 2、异步定时（建立在互锁机制基础上） 异步定时 允许总线上的各部件有各自的时钟，在部件之间进行通信时没有公共的时间标准，后一事件出现在总线上的时刻取决于前一事件的出现，用“应答方式”（也称为握手方式）来进行。 互锁机制 根据应答信号（即请求和回答信号）的建立和撤消是否具有相互依赖的关系，异步方式又分为非互锁方式、半互锁方式和全互锁方式三种。 * 6.4总线定时和数据传送模式 互锁分类 * 6.4总线定时和数据传送模式 * 6.4总线定时和数据传送模式 * 6.4总线定时和数据传送模式 异步定时特点： 总线周期长度可变，允许快速慢速设备在同一条总线上 但会增加总线复杂性和成本 * 【例3】 某CPU采用集中式仲裁方式，使用独立请求与菊花链查询相结合的二维总线控制结构。每一对请求线BRi和授权线BGi组成一对菊花链查询电路。每一根请求线可以被若干个传输速率接近的设备共享。当这些设备要求传送时通过BRi线向仲裁器发出请求，对应的BGi线则串行查询每个设备，从而确定哪个设备享有总线控制权。请分析说明图6.14所示的总线仲裁时序图。 * 执行过程如图所示： * 解：从时序图看出，该总线采用异步定时协议。 当某个设备请求使用总线时，在该设备所属的请求线上发出申请信号BRi（1）。 CPU按优先原则同意后给出授权信号BGi作为回答（2）。 BGi链式查询各设备，并上升从设备回答SACK信号，证实已收到BGi信号（3）。 CPU接到SACK信号后下降BG作为回答（4）。 【未完，接下页】 * 在总线“忙”标志BBSY为“0”情况该设备上升BBSY，表示该设备获得了总线控制权，成为控制总线的主设备（5）。 在设备用完总线后，下降BBSY和SACK（6） 释放总线。 在上述选择主设备过程中，可能现行的主从设备正在进行传送。此时需等待现行传送结束，即现行主设备下降BBSY信号后（7），新的主设备才能上升BBSY，获得总线控制权。 *