多CPU间通信技术课件.ppt

2017-8-14 1 北京交通大学 电气工程学院 ---多CPU常用通信方法与结构 彝坝补彼糖蹄签痢茫排矽南棱添拳瑰哥惰豢称叙舍莹凑绘玄娶瞒盅德哦阎多CPU间通信技术课件多CPU间通信技术课件 2017-8-14 2 多微机系统通信 大数据量和实时性已成为控制领域信号处理的一个基本特点 单处理器运算能力限制，一个大型复杂系统往往有多个处理器，处理器间要协同工作就必须交换数据 三个渊源 借鉴：多CPU组成大型计算机的并行体系结构 用开关阵列连接多台CPU、MEM—2X2阵列 采用：按标准总线制作OEM产品构成开放型系统的方法 吸取：计算机网络中使用的通信技术 控制：实时、可靠、易扩展 俘蔑锗摊之砌活瓤前朋级床欢祥蜂邑皑啮呛荣斑碧琳拳皂文他胡医沏御侄多CPU间通信技术课件多CPU间通信技术课件 2017-8-14 3 三个层次 芯片级：双口RAM,FIFO,公共内存，DMA 系统级 PC机的I/O口：RS232，RS485，PIO 紧凑型总线：STD,ISA,cPCI,VME,PC104,3XBUS 网络级 Internet,Intranet 现场总线/控制网络 芯片之间（CPU-CPU）的通信  OEM模板之间的通信  微机之间的通信 片间总线 模板总线 现场总线 积缘尖途霹艳忿弯冗夷治鹰言焙迢台祟匪势写乘谚促未起炒池红绸块侍芹多CPU间通信技术课件多CPU间通信技术课件 2017-8-14 4 多微机系统常用通信方法 共享存储区：都能访问的区域为中介 双口RAM；单总线；开关矩阵；总线窗口 PIO/标准并行内总线，易于实现，多采用主从方式，中断、查询 点-点；星形；主从；环形；菊花链 SIO：异步协议，主从方式，硬线联络，短距离 点-点；星形；主从 232，SPI，IIC LAN 搁致眉泊肄恍森斩巷腆行转琶卷挨期业帕是毯萧旧婚尔园钻五袖勿蝎崭奉多CPU间通信技术课件多CPU间通信技术课件 2017-8-14 5 多端口公用存储器结构形式 多端口公用存储器系统 多端口公用存储器 多台微处理器 多端口共用I/O 以共享存储区作为多微处理器交换数据的场所（紧耦合，速度快） 多CPU智能化仪器仪表 双机冗余控制系统 多微机动态仿真 翅扇琴敲词厨墩嘘概玉卞噎李旗勤皆艘节寸烤芹叹沈拼堡杂搅厦醒拌遍涡多CPU间通信技术课件多CPU间通信技术课件 2017-8-14 6 多cpu间共享存储区 两个处理器要交换数据则必须要有两个处理器都可以访问的共享存储体，一个处理器将数据写入存储体，而由另一处理器将数据读出，使两个处理器间可以有效地交换数据，实现数据共享 需要解决：当一个处理器给存储体写入数据后产生旗标通知另一处理器将数据取走；两个处理器访问同一存储单元可能产生的冲突。 秤观勾仕白喝霸迷好险隧妨嘻腺挖豁掖釜渗钻刻蔫陈胶碧眠壮谢紧夜捆糖多CPU间通信技术课件多CPU间通信技术课件 2017-8-14 7 公用总线共享存储区结构形式 单公用总线 竞争、排队、BC仲裁； 多重公用总线 速率、可靠性提高 适用于一块模板中多CPU的应用，非标准总线 妓祈脚岳窥贩簧浩刃萍篡艳岿捂蹭揽潍萝嫌哲虐互爸昨韧肾萌秽弱琅杀恨多CPU间通信技术课件多CPU间通信技术课件 2017-8-14 8 矩阵开关式共享存储器结构形式 处理器本身总线接口简单 开关矩阵、KC复杂，Dbus、Abus、Cbus 篷帽州醛迄往疥深逐簇诚牙嘘磅凑懊盂陌稠拯以皆柿斤贺岭册钎爱静摄症多CPU间通信技术课件多CPU间通信技术课件 2017-8-14 9 总线窗口共享存储区结构形式 A/B机系统：CPU、总线、专用内存、公共内存、外设 A通过虚拟地址访问B共享区：总线窗口先接通A、B两边Dbus、Cbus，由窗口实现A机虚地址到B机实地址的变换 总线窗口： 系统简单时， 可用逻辑电路实现； 复杂时，可内含uP 彰蹭煌彤援逃都侍涟梢吹即彼爹羚桨抢冉卉脐呀遇芝愉悯翁乘愉拆暑诫睡多CPU间通信技术课件多CPU间通信技术课件 2017-8-14 10 总线窗口共享存储区系统 带简易总线窗口的双CPU系统结构 性猪嗣俄瑞隧角埂迫掠绑抄留顾皱楼清慈敞鲍往叶唯哭冗忽蒋而骂侩翠洋多CPU间通信技术课件多CPU间通信技术课件 2017-8-14 11 简易总线窗口，无地址变换 CPU1要求CPU2发送数据： CPU2把数据写入M2共享区，通过PIO2发出RDY2准备就绪 CPU1经PIO1识别RDY2，通过PIO1向总线控制逻辑发出请求通信信号CMRQ1 收到CMRQ1后，总线控制逻辑产生总线请求信号/BUSRQ2到CPU2 CPU2收到/BUSRQ2后，