系统总线（二）

Abstract：文章内容来自于：哈工大计算机组成原理刘宏伟

总线的作用就是进行系统各部件的通信， 想要实现通信有两个必须要解决的问题：一个是当总线上有多个设备同时发出总线控制

请求时， 到底让哪个设备控制总线； 第二个是这对设备占用了总线之后， 如何进行通信过程， 保证通信的正确性呢？

我们将第一个问题称为：总线判优控制； 将第二个问题称为：总线通信控制。 总线的判优控制有两种方式：集中式和分布式。

此篇文章讲述的是总线控制方式中的集中式。

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集中式：将总线的判优逻辑放在一个部件上（比如CPU）。 集中式有三种查询方式：第一种是链式查询； 第二种是计数器定时查询；第三种是独立请求查询。

首先介绍两个基本概念：

主设备（模块）：对总线有控制权（可以请求控制总线）。

从设备（模块）：相应主设备发出来的总线命令。

在计算机里面有些设备既可作主设备又可作从设备。

下面来具体谈谈这三种查询方式。

链式查询方式

当有设备向总线控制部件发出总线控制请求（通过BR）时， 总线控制部件收到请求后， 如果总线空闲 同意请求， 那么

从BG线确定到底是那个部件请求控制总线， 由于确定部件是通过BG线一个一个确定的， 所以如果有多个部件同时请求控制，

那么总线控制部件先允许距离它近的。 也就是说距离总线控制部件越近， 那么优先级越高。 当该主设备取得总线的控制权之

后， 由地址线确定从设备， 然后通过数据线传输数据， 由BS设置总线忙。

这种方式的优点是：构造简单， 部件易扩展（直接连在线上面就行）； 缺点：速度慢， 对电路敏感（如果BG线某个地方

出了问题， 那么后面的主设备将不会取得总线控制权）。

计数器定时方式

这种方式在总线控制部件里面有一个计数器。 当有设备通过BR先向总线发出请求时， 如果总线空闲并且允许该部件控制

总线， 那么总线控制部件通过设备地址确定是哪一个主设备请求控制， 也是从距离近的开始； 假设现在计数器是0，总线

控制部件通过设备地址线查看是不是 I/O接口0 请求控制， 如果不是， 计数器加一， 以此类推。 这种方式的好处是， 可以软件

控制计数器的值， 如果计数器是5， 那么总线控制部件优先检查是不是第五个部件请求控制。也就是可以设置部件的优先级。

其他的和前面那种类似。

独立请求方式

这种方式的总线控制部件里面有一个排队器， 可是先将各部件安照优先级排好队， 当有设备请求控制时， 首先查看优先级

高的。其他的和前面那种类似。

这种方式的缺点是：线太多了-_-。

总结：以上三种方式数据线和地址线的功能都是一样的（链式查询方式后面有介绍）， 不同的是各部件的优先级不同。每种方式都有其优点与缺点， 都有其适用的领域。