空闲数据概念_计算机组成原理复习笔记—

第二章系统总线

2.1基本概念

总线：是连接各个部件的信息传输线，各模块之间传送信息的通路（是各个部件共享的传输介质）。

总线上信息的传送：串行、并行

2.2总线的分类

片内总线：芯片内部的总线；
系统总线：计算机各部件之间的信息传输线；

系统总线

3. 通信总线：用于计算机系统之间或计算机系统与其他系统（如控制仪表、移动通信等）之间的通信。

通信总线

2.3总线结构

单总线结构

单总线结构

2. 多总线结构

①双总线结构

双总线结构

②三总线结构

三总线结构1

三总线结构2

③四总线结构

四总线结构

2.4总线控制

总线物理实现
总线判优控制

①基本概念

主设备（模块）对主线有控制权
从设备（模块）响应从主设备发来的总线命令
总线判优控制集中式（链式查询、计数器定时查询、独立请求方式）、分布式

②链式查询方式

链式查询方式

③计数器定时查询方式

计数器定时查询方式

④独立请求方式

独立请求方式

3. 总线通信控制

①目的：解决通信双方协调配合问题；

②总线传输周期

申请分配阶段主模块申请，总线仲裁决定
寻址阶段主模块向从模块给出地址和命令
传数阶段主模块和从模块交换数据
结束阶段主模块撤销有关信息

③总线通信的四种方式

（1）同步通信：由统一时标控制数据传送；

同步式数据输入

同步式数据输出

（2）异步通信：采用应答方式，没有公共时间标准；

异步通信

（3）半同步通信：同步、异步结合；

同步：发送方用系统时钟前沿发信号；接收方用系统时钟后沿判断、识别。

异步：允许不同速度的模块和谐工作，增加一条“等待”响应信号WAIT（上横线）。

eg：以输入数据为例的半同步通信时序

以输入数据为例的半同步通信时序

半同步通信（同步、异步结合）

上述三种通信的共同点：一个总线传输周期（以输入数据为例）

主模块发地址、命令占用总线
从模块准备数据不占用总线总线空闲
从模块向主模块发数据占用总线

（4）分离式通信：充分挖掘系统总线每个瞬间的潜力。

一个总线传输周期：

子周期1：主模块申请占用总线，使用完后即放弃总线的使用权

子周期2：从模块申请占用总线，将各种信息送至总线上

特点：

各模块有权申请占用总线；
采用同步方式通信，不等对方回答；
各模块准备数据时，不占用总线；
总线被占用时，无空闲。

充分提高了总线的有效占用

2.5总线标准（略）

2.6总线结构举例（略）