Базовая организация ЭВМ

Канальный цикл обмена данными

Типовая структура (временная диаграмма) канального цикла обмена данными изображена на рисунке. В ней можно выделить два этапа - этап передачи/декодирования адреса - фазу адреса (задаётся положение во времени строб адреса) и этап передачи данных - фазу данных (задаётся положением строба данных).

 

В приведённом примере шины адреса и данных - раздельные, адрес передаётся синхронно, в то время как передача данных производится асинхронно - длительность этапа передачи данных определяется задержкой снятия сигнала готовности.

Синхронный канал - время канального цикла постоянно, адрес/данные записываются синхронно со стробом. Обычно переключение сигналов шины происходит по импульсам тактовой частоты.

Асинхронный сигнал - время канального цикла зависит от приемного устройства, которое после записи данных вырабатывает сигнал готовности.

Арбитраж шин - при любой передаче по шине всегда имеется инициатор передачи или ведущее устройство и имеется приемник данных или ведомое устройство. Ведущее устройство захватывает шину и начинает формировать временную диаграмму её работы. Если несколько устройств претендуют на права ведущего, то должен быть механизм выбора одного их них. Этот механизм и называется арбитражем шин.

Арбитраж построен на основе нескольких положений:

- Каждому из претендентов на шину присваивается определённый уровень приоритета, который может оставаться неизменным (статистический приоритет) или изменяться по какому то алгоритму (динамический приоритет). Шина отдаётся устройству с наивысшим приоритетом.

- Может использоваться централизованная схема арбитража или децентрализованная. Центральный арбитр, находящийся, например, в контроллере шины, принимает запросы параллельно или последовательно от устройства и решает задачу предоставления шины. В децентрализованной схеме каждый ведущий может иметь контроллер шины и самостоятельно принимать решения о её захвате.

- Ограничение времени управления шиной. Вне зависимости от модели арбитража должно быть предусмотрено ограничение времени управления шиной. Может использоваться несколько вариантов. Например, алгоритм фиксированного кванта времени, который отводится каждому ведущему для захвата шины.

Яндекс.Метрика