仲裁電路

假如BG到達的接口無匯流排請求,則繼續往下查詢;假如BG到達的接口有匯流排請求,BG信號便不再往下查詢,該I/O接口獲得了匯流排控制權。離中央仲裁器最近的設備具有最高優先權,通過接口的優先權排隊電路來實現。

仲裁電路

指按照優先權利要求進行邏輯處理的電路模組叫做仲裁電路,也叫優先權仲裁電路。

仲裁方式分類

按照匯流排仲裁電路的位置不同,仲裁方式分為集中式仲裁和分散式仲裁兩類:

1.集中式匯流排仲裁的控制邏輯基本集中在一處,需要中央仲裁器,分為鏈式查詢方式、計數器定時查詢方式、獨立請求方式;

(1) 鏈式查詢方式

鏈式查詢方式的主要特點:匯流排授權信號BG串列地從一個I/O接口傳送到下一個I/O接口。

鏈式查詢方式的優點: 只用很少幾根線就能按一定優先次序實現匯流排仲裁,很容易擴充設備。

鏈式查詢方式的缺點: 對詢問鏈的電路故障很敏感,如果第i個設備的接口中有關鏈的電路有故障,那么第i個以後的設備都不能進行工作。查詢鏈的優先權是固定的,如果優先權高的設備出現頻繁的請求時,優先權較低的設備可能長期不能使用匯流排。

(2)計數器定時查詢方式

匯流排上的任一設備要求使用匯流排時,通過BR線發出匯流排請求。中央仲裁器接到請求信號以後,在BS線為“0”的情況下讓計數器開始計數,計數值通過一組地址線發向各設備。每個設備接口都有一個設備地址判別電路,當地址線上的計數值與請求匯流排的設備地址相一致時,該設備 置“1”BS線,獲得了匯流排使用權,此時中止計數查詢。

每次計數可以從“0”開始,也可以從中止點開始。如果從“0”開始,各設備的優先次序與鏈式查詢法相同,優先權的順序是固定的。如果從中止點開始,則每個設備使用匯流排的優先權相等。

計數器的初值也可用程式來設定,這可以方便地改變優先次序,但這種靈活性是以增加線數為代價的。

(3)獨立請求方式

每一個共享匯流排的設備均有一對匯流排請求線BRi和匯流排授權線BGi。當設備要求使用匯流排時,便發出該設備的請求信號。中央仲裁器中的排隊電路決定首先回響哪個設備的請求,給設備以授權信號BGi。

獨立請求方式的優點:回響時間快,確定優先回響的設備所花費的時間少,用不著一個設備接一個設備地查詢。其次,對優先次序的控制相當靈活,可以預先固定也可以通過程式來改變優先次序;還可以用禁止(禁止)某個請求的辦法,不回響來自無效設備的請求。

2.分散式仲裁不需要中央仲裁器,每個潛在的主方功能模組都有自己的仲裁號和仲裁器。當它們有匯流排請求時,把它們唯一的仲裁號傳送到共享的仲裁匯流排上,每個仲裁器將仲裁匯流排上得到的號與自己的號進行比較。如果仲裁匯流排上的號大,則它的匯流排請求不予回響,並撤消它的仲裁號。最後,獲勝者的仲裁號保留在仲裁匯流排上。顯然,分散式仲裁是以優先權仲裁策略為基礎。

例子

例如:邏輯運算匯流排控、I~2C匯流排、STATIC DPRAM競爭仲裁電路、信號選擇仲裁、邏輯門邏輯仲裁、數據權仲裁等。

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