微机原理与总线仲裁机制

"本文主要介绍了微机原理中的总线和总线标准，特别是并行仲裁的概念和机制。" 在微机系统中，总线作为信息传输的重要通道，连接着各个模块和设备。总线仲裁是解决多模块共享总线时如何公平、高效地分配使用权的关键技术。并行仲裁是其中一种仲裁方式，它涉及到多个模块同时请求使用总线的情况。 6.2 总线仲裁方法中提到的并行仲裁原理如下： - 仲裁器会直接检测各模块（Ci）的请求信号，并在决定权限后向选定的模块发送背景 grant（BGi）信号，授权其使用总线。 - 当模块完成其总线操作后，会撤销其总线请求（BRi），仲裁器相应地撤销BGi，以便准备下一轮的仲裁。 - 模块在撤销BRi的同时，会升起总线忙（BBi）信号，使得BB信号有效，表明总线当前正被占用。 总线仲裁器是实现仲裁的核心组件，它接收并处理来自各个模块的BR信号，并产生相应的BG和BB信号。图示中，总线仲裁器连接了多个模块（C1, C2, Cn），每个模块都有自己的BR和BG信号线，以及公共的BB和BCLK线。 总线的性能和功能是衡量其优劣的关键指标，包括总线带宽、传输速率、数据宽度、响应时间等。总线周期、指令周期和时钟周期之间有着紧密的关联，总线周期定义了一个完整的数据传输过程所需的时间，而指令周期则包含若干个总线周期，时钟周期是计算机内部运算的基本时间单位。 6.1.1 总线与总线模块部分，我们了解到总线按照功能可以分为数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB，还有其他如读写控制线、握手线、判决线等。数据总线是双向的，用于数据传输；地址总线是单向的，由微处理器（MPU）发出，用于指定数据的来源或目标；控制总线则决定了MPU和其他设备的接口特性。 在总线操作及控制部分，提到了总线操作必须遵循一定的顺序，通常一个总线操作周期包括总线请求和仲裁、寻址、传数和结束四个阶段。在多模块系统中，总线主模块可以主动控制和管理总线，而总线从模块则在主模块的控制下工作。总线操作的同步性和有序性是确保信息正确传输的基础。 本文深入浅出地讲解了微机原理中的总线概念，包括总线的分类、功能、控制和仲裁机制，为理解微机系统内部的信息交换提供了基础。