微机原理：总线仲裁协议详解

"这篇内容主要介绍了微机原理中的总线和总线标准，特别是总线仲裁的方法。文章涉及了总线的基本概念、总线仲裁方式、总线握手方法以及一些典型的总线操作时序，同时也提到了PC系列微机中常用的总线标准。" 在微机系统中，总线扮演着至关重要的角色，它是一组公用信号线，用于在不同的模块和设备之间传递信息。总线具有公用性的特点，可以同时连接多个模块，确保信息在主控器的管理下准确传输。根据信号线性质，总线可以分为控制总线、地址总线和数据总线等几类，每类都有其特定的功能，如控制总线决定了MPU的接口特性，地址总线指定数据的来源或去向，而数据总线则用于数据的双向传输。 总线操作及控制中，总线操作周期通常包括四个阶段：总线请求和仲裁阶段、寻址阶段、传数阶段和结束阶段。在多模块系统中，为了确保总线使用权的公平分配，引入了总线仲裁机制。常见的仲裁方法有三种：菊花链仲裁（串行仲裁）、并行仲裁和并串行二维仲裁。菊花链仲裁中，总线使用权沿着预先设定的顺序传递；并行仲裁则允许多个模块同时竞争总线；而并串行二维仲裁则结合了串行和并行的特点，提供了一种更为灵活的解决方案。 6.2章节重点讲述了这三种仲裁方法，它们各有优缺点，适用于不同类型的系统设计。例如，菊花链仲裁简单但效率较低，适合小型系统；并行仲裁效率高但需要更多的硬件支持，适合高性能系统；而并串行二维仲裁则在效率和复杂度之间找到了平衡。 此外，总线还涉及了总线握手方法，这是确保数据传输正确无误的重要手段。在总线操作期间，通过特定的握手信号来协调发送器和接收器之间的同步，保证数据的完整传输。 在PC系列微机中，有一些常用的标准总线，比如ISA、PCI、PCI-E等，它们定义了总线的电气特性和协议，使得不同厂商的硬件能够相互兼容，从而促进了微机系统的扩展和升级。 总结来说，总线和总线标准是微机系统设计的基础，理解总线的基本概念、仲裁方法和控制机制对于系统设计和优化至关重要。