22讲(总线接口)2006-07的-03.ppt

T0 总线传输周期 T1 T2 T0 时钟 地址 读 命令 数据 2.异步定时 在异步定时协议中，后一事件出现在总线上的时刻取决于前一事件的出现，即建立在应答式或互锁机制基础上。在这种系统中，不需要统一的共公时钟信号。总线周期的长度是可变的。 优点: 总线周期长度可变，不把响应时间强加到功能模块上，因而允许快速和慢速的功能模块都能连接到同一总线上。 缺点： 增加总线的复杂性和成本 不互锁 半互锁 全互锁 主设备 从设备 请 求 回 答 异步种类：不互锁，半互锁，全互锁 例 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。请分析下图所示的总线仲裁时序图 解： ①设备请求使用总线 BRi↑； ②CPU同意后，以BGi↑回答； ③设备接收到BGi，使BRi↓，并回答SACK↑； ④CPU接到SACK后， BGi↓作为回答； ⑤在BBSY为“0”时上升BBSY—设备获得总线使用权； ⑥用完总线后，下降BBSY和SACK，释放总线。 6.3.3 总线数据传送模式　　　 　　　　　　 ?? 当代的总线标准支持以下四类模式的数据传送 读、写操作 读操作——由从方到主方的数据传送； 写操作——由主方到从方的数据传送。 一般，主方先以一个总线周期发出命令和从方地址，经过一定的延时再开始数据传送总线周期。为了提高总线利用率，减少延时损失，主方完成寻址总线周期后可让出总线控制权，以使其他主方完成更紧迫的操作。然后再重新竞争总线，完成数据传送总线周 期。 2. 块传送操作 　　只需给出块的起始地址，然后对固定块长度的数据一个接一个地读出或写入。对于CPU(主方)、存储器(从方)而言的块传送，常称为猝发式传送，其块长一般固定为数据线宽度(存储器字长)的4倍。 3. 写后读、读修改写操作 只给出地址一次，或进行先写后读操作，或进行先读后写操作。 前者用于校验目的，后者用于多道程序系统中对共享存储资源的保护。这两种操作和猝发式操作一样，主方掌管总线直到整个操作完成。 计 算 机 组 成 原 理 * 6.2 总线接口 6.2.1 信息传送方式 6.2.2 接口的基本概念 6.2.1 信息的传送方式　 　　　　　　　　　 ???? 　　数字计算机使用二进制数，它们或用电位的高、低来表示，或用脉冲的有、无来表示。  计算机系统中，传输信息采用三种方式：串行传送、并行传送和分时传送。但是出于速度和效率上的考虑，系统总线上传送的信息必须采用并行传送方式。 1.串行传送 数据从低位开始逐位依次传送的方式。 　　当信息以串行方式传送时，只有一条传输线，且采用脉冲传送。在串行传送时，按顺序来传送表示一个数码的所有二进制位(bit)的脉冲信号，每次一位，通常以第一个脉冲信号表示数码的最低有效位，最后一个脉冲信号表示数码的最高有效位。 在串行传送时，被传送的数据需要在发送部件进行并－－串变换，这称为拆卸；而在接收部件又需要进行串－－并变换，这称为装配。 1）波特（Baud） 每秒钟最快传送的二进制位数。单位：b/s 2）异步串行传送 异步串行码的字符格式： 起始位（1）+数位（5～8）+奇偶校验位（1）+停止位（1）在串行传送方式中， 3）同步串行传送 将若干个字符组成一个数据块，在数据块的开始和结尾处用同步字符作标志进行串行传送。 同步与异步相比的点：速度快，但需同步，接口件复杂。 4）串行传送方式的特点： 只需要一条传输线，这一点对长距离传输显得特别重要，不管传送的数据量有多少，只需要一条传输线，成本比较低廉，但速度慢。 例：假设某串行总线传送速率是960个字符/秒，每一个字符格式规定包含10个数据位，问传送的波特数是多少？每个数据位占用的时间（位周期）是多少？ 解：波特数为： 10位/字符×960字符/秒＝9600（波特） 每个数据位占用的时间Tb是波特数的倒数： Tb ＝1/9600 ＝0.000104（s） ＝104（μs） 串行 并行 2、并行传送 数据的各位通过各自的传输线同时传送的方式。 特点： 速度快，但需更多的传输线，适用于近距离部件间的数据传送 Cai 6.7 3.分时传送 分时传送有两种概念。　 　 一是采用总线复用方式，某个传输线上既传送地址信息，又传送数据信息。为此必须划分时间片，以便在不同的时间间隔中完成传送地址和传送数据的任务。 分时传送的另一种概念是共享总线的部件分时使用总线。 6.2.2 接口的基本概念