【王道计组笔记】总线（4）：总线操作和定时

总线传输的四个阶段：

（1）申请分配阶段：由需要使用总线的主模块（或主设备）提出申请，经总线仲裁机构决定将下一传输周期的总线使用权授予某一申请者。也可将次阶段细分为传输请求和总线仲裁两个阶段（确定谁获得总线控制权）。

？（2）寻址阶段：获得使用权的主模块通过总线发出本次要访问的模块的地址及有关命令，启动参与本次传输的从模块

（3）传输阶段：主模块和从模块进行数据交换，可单向或双向进行数据传送。

（4）结束阶段：主模块的有关信息均从系统总线上撤除，让出总线使用权

总线传输的例子：

总线通信控制：

解决通信双方如何获知传输开始和传输结束，以及通信双方如何协调配合

总线定时：

*总线在双方交换数据的过程中需要时间上配合关系的控制，实质是一种协议或规则

同步通信（同步定时方式）：

*由统一时钟控制数据传送

*时钟周期构成多个相等的时间间隔，这些间隔构成一个总线周期

*在一个总线周期中，发送方和接受方可进行一次数据传输

*因为采用统一的时钟，每个部件或者设备发送或接受信息都在固定的总线传送周期中，一个总线的传送周期解，下一个总线传送周期开始

优点：传送速度快，具有较高的传输速率，总线控制逻辑简单。

缺点：

*主从设备属于强制性同步，不能及时进行数据通信的有效性检验，可靠性差

*必须按最慢的速度来设计公共时钟周期

异步通信（异步定时方式）：

优点：总线周期长度可变，能保证两个工作速度相差很大的部件或设备之间可靠地进行信息交换，自动适应时间的配合

缺点：速度慢，复杂一些

*采用应答方式，没有公共时钟标准，完全依靠传送双方相互制约的“握手”信号来实现定时控制

*主设备提出交换信息的请求信号，经接口传送到从设备；从设备接到主设备的请求后，通过接口向主设备发出"回答"信号。

根据“请求”和“回答”信号的撤销是否互锁，分为以下3中类型：

（1）不互锁方式

主设备发出“请求”信号后，不必等到接到从设备的“回答”信号，而是经过一段时间，便撤销请求信号

从设备接到“请求”信号后，发出“回答”信号，并经过一段时间，自动撤销“回答”信号。双方不存在互锁关系

（2）半互锁方式

*主设备发出“请求”信号后，必须待接到从设备的“回答”信号后，才撤销“请求”信号，有互锁的关系

*从设备在接到“请求”信号后，发出“回答”信号，但不必等待获知主设备的“请求”信号已经撤销，而是个一段时间撤销回答信号，不存在互锁关系

（3）全互锁方式

*主设备发出“请求”信号后，必须待从设备“回答”，才撤销“请求”信号

*从设备发出“回答”信号后，必须待获知主设备“请求”信号已撤销后，再撤销其“回答”信号。双方存在互锁关系

习题：

波特率：单位时间内传送的二进制数据的位数（位/s）

比特率：单位时间内传送的二进制有效数据的位数(位/s）

半同步通信：同步异步结合

在统一时钟的基础上，增加一个“等待”响应信号

在T2结束后（取址阶段结束后），判断从设备能否给出数据，如果不能给出数据，那么主设备wait，等若干个时钟周期数据给出时，进行下一步传输

分离式通信：从发挖掘系统总线每瞬间的潜力

把从模块准备数据的总线空闲的时间让出来