📄 8_4.htm
字号:
</blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>下图中a
型是单总线型，三种类型合用一根总线（基板，I/O，CPU-Memory)，I／O主存统一编址，异步方式工作，便于扩展。</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>多总线目的是使I/0总线与CPU-Memory总线隔离，有关I/O通信交I/O处理器（适配器）控制处理。</b></font></p>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>a、<img border="0" src="_derived/buses总线.htm_txt_h.gif" align="top" width="612" height="176"></b></font></p>
</blockquote>
</blockquote>
<p align="left"> </p>
<blockquote>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>b、<img border="0" src="_derived/buses总线.htm_txt_i.gif" align="top" width="645" height="279"></b></font></p>
</blockquote>
</blockquote>
<p align="left"> </p>
<blockquote>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>c、<img border="0" src="_derived/buses总线.htm_txt_j.gif" align="top" width="608" height="323"></b></font></p>
</blockquote>
</blockquote>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4">4、通信协议分类：同步与异步（Synchronous
and Asynchronous Buses）</font></b></p>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>1）同步通信：通信双方按照固定的时钟序列传递信息，例如：<img border="0" src="_derived/buses总线.htm_txt_k.gif" width="608" height="309"></b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>缺点：代价高，同步偏移；优点：方便，速度快。</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>2）、异步总线，不要时钟同步，适合各种设备，总线长度不受限制，发送者和接收者之间要有握手协议handshaking
protocol</b></font></p>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>例如：数据输出</b></font></p>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>原理图：<img border="0" src="_derived/buses总线.htm_txt_l.gif" width="427" height="156"></b></font></p>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4">ReadReq——读请求，由接收器--->发送器；</font></b></p>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4">ACK——assert信号，回答送给请求方，确证ReadReq收到；</font></b></p>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4">DataRdy——数据准备好，送接收方，可从数据线上取走数据。</font></b></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>异步通信握手协议工作波形图：</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b><img border="0" src="_derived/buses总线.htm_txt_m.gif" width="608" height="287"></b></font></p>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4">通讯过程通过握手信号上升，下降沿互锁，确定过程完整性。</font></b></p>
</blockquote>
</blockquote>
</blockquote>
<h1 align="left"><font color="#666666" size="4"><b>
<a name="图"><img border="0" src="_derived/buses总线.htm_txt_n.gif" width="533" height="581"></a></b></font></h1>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>异步通信问题：产生同步失效(sychronization
failure)，握手协议(handshaking protocol)不解决异步通信的所有问题；</b></font></p>
</blockquote>
<p align="left"> </p>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>采样异步信号(sample)产生问题，解决方法之一：<img border="0" src="_derived/buses总线.htm_txt_o.gif" width="668" height="237"></b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>之二：</b></font></p>
</blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b> <img border="0" src="_derived/buses总线.htm_txt_P.gif" width="415" height="172"></b></font></p>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>异步通信问题：亚稳定性meta
stability</b></font></p>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>（1）同步失效 synchronization
failure</b></font></p>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>
因为接受方，发送方所用的时钟不同，sample 采 样的异步信号就要出问题 </b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b> 同步器：synchromizer常用方法：用时钟采样，保存在触发器中，再来检测触发器状态，确证ReadReq</b></font></p>
<blockquote>
<p align="left"><b><font size="4"><font color="#666666">例1：用有限状态机表达异步通信请求应答过程，</font><a href="#图"><font size="3" color="#0099FF">见图</font></a></font></b></p>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4">例2：试比较同步与异步总线的最大带宽。</font></b></p>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4">设同步总线的时钟周期时间是50ns，每个总线事务花一个时钟周期，异步总线每一次握手协议联络需40ns。</font></b></p>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4">例：总线数据部分宽度32位，当从200ms的存储器读一个字时，每一种总线的带宽是多少？</font></b></p>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4">解：1）同步通信：发送地址：50ns；读数据200ns；从存储器送数据到设备：50ns。因此，传送4字节需300ns。</font></b></p>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4">输出最大带宽=4Bytes/300ns=4MB/0.3s=13.3MB/秒</font></b></p>
</blockquote>
</blockquote>
</blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>3）
异步通信：初看起来要慢很多</b></font></p>
</blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>
第1步：40 ns；</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>
第2，3，4步：（3次握手检测：3*40，读出数据：200ns）=200ns(取最大）</b></font></p>
<blockquote>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>第 5，6，7步：3*40=120ns</b></font></p>
</blockquote>
</blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>
总和：300ns</b></font></p>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b> 传输带宽(bandwidth)=4B/360ns=4MB/0.36秒=11.1MB/秒</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b> （13.3-11.1）/11=0.198=0.20=20%</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b> 可见同步总线比异步总线传递数据快20%左右。</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>选择总线设计方案有哪些因素：</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>（1）吞吐率——带宽；（2）I/O系统的能力、距离、连接到总线的设备数量。</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>异步总线的显著特征是：（1）对技术改变的伸缩性强；（2）能支持响应速度各异的各类设备。</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>因此：I/O总线通常用Asynchronous
buses。</b></font></p>
</blockquote>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4">4、增加总线频带宽度的方法：传输速率</font></b></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b> （1）增加数据总线宽度，用多字传送，只花拆、拼字的少量开销；</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b> （2）使地址线与数据线分开传送，增加信号线；</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b> （3）成块传送，不要每传送一个发送一个地址，发一个地址后，成块传送。</b></font></p>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4">5、分离式总线协议splite
protocol</font></b></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>总线的传输活动可以归结为主要的三项活动：</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b> （1）主模板向属模板发送地址和请求命令；</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b> （2）属模板依据命令进行读写的必要准备和活动；</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b> （3）属模板向主模板提供数据。</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>上述第二步系统总线需等属模板读出数据，因此，分离式总线要充分利用这点，特别对高速系统，即在总线空等时，让其他请求者是使用，能提高整个系统的效率和带宽。</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b><img border="0" src="_derived/buses总线.htm_txt_q.gif" width="685" height="176"></b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>地址、命令与传送数据，在总线上分为二个非连接的时间片。</b></font></p>
<p align="left"><b><font color="#666666"><font size="4">
<a href="#一"></a></font></font>
<font size="4">
<a href="#一"><font color="#66CCFF">返回页首</font></a></font></b></p>
<p align="left"> </p>
<p align="left"><b><font size="4"><a name="三、总线判优控制"><font color="#666666">三、总线判优控制</font></a><font color="#666666">(obtaiming Access
to the Bus)</font></font></b></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>名词解释：总线主模块Bus master,总线从模块Bus
⌨️ 快捷键说明
复制代码
Ctrl + C
搜索代码
Ctrl + F
全屏模式
F11
切换主题
Ctrl + Shift + D
显示快捷键
?
增大字号
Ctrl + =
减小字号
Ctrl + -