2017.0612.《计算机组成原理》总线控制

1.总线上挂着众多的设备，当多个设备同时向总线控制部件发送总线占用请求时，这时就需要总线来进行设备的优先级判定。同一时刻，总线上只能有两个设备进行信号

交流，一旦某一主设备占用了总线，那么主设备和从设备之间的信息交流就必须有一个通信控制。

因此，总线的控制主要就是两种：判优控制，通信控制。

2.判优控制分为两类，集中式和分布式（这是依据控制逻辑的位置来分类的）。集中式的判优控制的控制器集中在一处，同时集中式判优控制有三种不同的形式，

链式查询，计数器定时查询，独立请求方式。

分布式判优控制没做讲解，可能是由于过于复杂，因此无法做讲解。

3.链式查询

这是讲解的主设备获得总线占用权的过程。整个链式查询的总线中，有三种不同的总线，数据线，地址线，控制线。控制线又由三个线组成，BR,BS,BG。在这里，

我们主要了解三个控制线的运作过程，对于数据线和地址线不做讲解。

三种集中式判优控制，链式查询和计数器定时查询有相似之处，独立请求方式则完全是不一样的结构了，但是一定要明了总线控制始终是由三部分组成：请求，忙碌，

同意。

链式查询和计数器定时查询，BR和BS都是有的，只是最后同意的方式不一样。一个是链式的同意方式，一个是计数器的同意方式。

4.链式查询的补充描述

链式查询的结构比起后面的计数器定时查询，独立请求都要简单，只通过三条线，就完成了控制。但是计数器很复杂，可能位于总线控制器中，独立请求方式的结构更为复杂，每一个设备都配备有BR和BG线。因此，链式查询的结构是最为简单的。同时，链式查询的方式增减设备非常容易。缺点就是当设备位于BG线的末端时，它的优先级就很低，

很难得到总线的控制权，所以它只适合设备比较少的机器，比如微型机，嵌入式的。

一旦某一个主设备获得了总线控制权，那么BS线就会告诉其他设备。

5.所有的主设备都是通过BR这条线，向总线控制器提出占用请求的。

6.计数器定时查询方式

总线控制器内拥有一个计数器，计数器可以从0开始，也可以是其他数字。在可以让出总线使用权的情况下，启动计数器。

大概地描述一下，计数器定时查询方式的运作过程是这样的：多个设备通过BR线同时向总线控制器提出总线占用请求，在能够让出使用权的情况下，启动计数器，此时，计数器从设定的数值开始工作，其实这个数值代表着地址，从设备地址线向和设定好的数值的设备发送信号，如果这个设备没有发出请求的话，计数器就自动加一，再向下一个设备发送信号。这里面存在一个问题，发出请求信号的主设备和计数器的设定值之间的矛盾。

从目前的理解来看，优先级这个概念是针对主设备提出来的，不同的主设备占用总线的先后顺序。通过调整计数器的数值，可以灵活地调整主设备的优先级，这样比起链式查询方式，这种查询方式对所有设备都是公平的。

计数器定时查询比起链式查询，少了一条BG线，多了一条设备地址线，这两种线都起到了确定设备占用请求的功能，只是方式不一样。

这里还谈到了一个问题，关于设备地址线的条数，设备地址线要能表示出所有的设备号，如果共有n个设备，那么设备地址线的条数就是log以2为底的n的向上取整。

7.链式查询和计数器定时查询都是按顺序进行查询，速度比较慢，不能和独立请求比，这里又产生一个问题，独立请求方式是不是要先确立不同主设备的优先级？

果然在控制器内部存在的排队器就是确定设备的优先级的。

转载于:https://www.cnblogs.com/wsw-bk/p/6999388.html

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