BusWidth

_{Growth of an Address bus over time,}

20-Bit address

20-Bit address

Control 4-Bit address

20-Bit address

Control 8-Bit address

4-Bit address

Control

(a)

(b)

(c)

Printed with FinePrint- purchase atwww.fineprint.com

Слайд Ж

Распределение линий ши-ы

Шина управления (НУ):

Линии сигналов управления транзакциями -

•тип выполняемой транзакции (чг. или запись ),

•количество байтов , передаваемых го ИД, если часть слова - то какие байты .

•какой тип адреса на LLA

•какой протокол передачи должен использоваться Всего на данную группу - от 2 до 8 линий . Линии информации состояния (статуса) -

от одной до четырёх линий для передачи ведомым информации ведущему .

Линии арбитража - от 3-х до 11 линий .

Слайд 23

Распределение линий ши-ы

Шина управления (НУ):

Линии прерывания - запросы от ведомых к ведущему на обслуживание (обычно одна две -линии }+■ дрп . Арбитраж (если не используются линии пред . группы ).

Линии для организации последовательных локальных сетей - обычно от 1 до 4 линий (последовательная передача значительно медленнее параллельной -выгоднее добавить пар/ линий чем загружать основные ), иногда могут заменить НА и 1_Щ , служить для реализации спец . функций - обработка прерываний или сортировка приоритетов задач .

Линии позиционного кода - (от 4 до 5 линий ) - для передачи уникального позиционного кода дочерних

плат .

Слайд 24

Printed with FinePrint- purchase atwww.fineprint.com

Распределение линий ши-ы

Шина управления (НУ):

Линии тактирования и синхронизации - от 2 до 6 линий - в зависимости от протокола (асинхронный , синхронный ).

Линии питания и заземления - от 2 до 2D ,

Слайд 25

Распределение линий ши-ы

Выделенные и мультиплексируемые линии

Адрес X Данные У Адрес У Данные У Адрес д Данные У Адрес

Мультиплексируемая илна адреса /данных

Адрес Данные

Ведущее устройство

Адрес Данные

Ведомое устройство

Printed with FinePrint- purchase atwww.fineprint.com

Слайд 25

Арбтраж из/и

Несколько ведущих на одной шине -> конфликт интересов -> присвоение приоритетов .

Статический приоритет - устройства с вые . приоритетом могут полностью блокировать шину .

Динамический приоритет - есть шанс у каждого . Смена приоритетов го алгоритмам : •Простая циклическая смена приоритетов ,

•Циклическая смена приоритетов с учётом последнего запроса

•Смена приоритетов го случайному закону ,

•Схема равных приоритетов

•Алгоритм наиболее давнего использования

Сяайд 27

Арбтраж из/и

Смена приоритетов го алгоритмам :

•Простая циклическая смена приоритетов - после каждого цикла - изменение приоритета на единицу го кругу .

•Циклическая смена приоритетов с учётом последнего запроса - последний обслуженный - получает самый низкий приоритет , остальные за ним сдвигаются го кругу (более распространена ).

•Смена приоритетов го случайному закону - генератор СИ назначает новые значения приоритетов .

•Схема равных приоритетов - при поступлении нескольких запросов - каждый из них имеет шансы на обслуживание , конфликт решается арбитром (обычно асинхронные схемы ).

•Алгоритм наиболее давнего использования

Сяшд

Printed with FinePrint- purchase atwww.fineprint.com

Арбтраж из/и

•Алгоритм наиболее давнего использования - LRU(Last Recently Used) - после каждого цикла - наивысший приоритет - кто дольше всех не использовал шину .

Доп . алгоритмы (не чисто динамические - не после каждого цикла):

Очередь - НТО (сложная аппаратура - редко используется )

Фиксированный квант времени - каждому ведущему фиксированный промежуток для захвата . Метод хорошо подходит для пин с синхронным протоколом .

Слайд 29

Схемы арбитража из/и

Централизованная и децентрализованная схема :

Централизованная - имеется центральным арбитр либо центральный контроллер шины (может быть самостоятельным либо частью ЦП).

Единственный арбитр - единственная точка отказа .

Централизованные схемы - параллельный или последовательный .

Г(эи параллельном подключении - Ц\ связан с каждым потенциальным ведущим индивидуальными двухпроводными трактами -> запросы могут поступать параллельно и независимо .

_СяШЬ

Такой арбитраж называется «централизованным параллельным арбитражем » или «централизованным арбитражем независимых запросов ».

Printed with FinePrint- purchase atwww.fineprint.com

Схемы арбитража из/и

+ быстродействие ; - цена , сложность подкл . дел . /тр -в, диаг -ни

Ведущие

1 ПШ ₇

3LJ - запрос ии-ы

ПШ - предо ставление

га ю о. о.

#ШЗ - «шина занята »

Слайд 31

Схемы арбитража

Централизованный последовательный арбитраж (цепочечный или гирляндный ).

Три вида - с цепочкой сигнала 1LI , доп сигнала разрешения (1Ш ) и сигнала предоставления шины (ПШ ) - наиболее распространённый вариант .

Шина занята (11В)

Запрос шины (3JJ )

Слайд 32

Printed with FinePrint- purchase atwww.fineprint.com

Схемы арбитража из/и

и ИВ - го схеме «монтажное ИГИ ». Др момента освобождения пины текущим ведомым арбитр не может вьщать ПШ . Статическое распределение приоритетов .

Плюсы - простота реализации , лёгкость наращивания .

Минусы - скорость (время арбитража пропорционально длине цепочки ), возможна полная блокировка , сложная диагностика .

Центральный арбт-р				Шина занята (11В)
									г
	ПШ	Ведущий п			Ведущий п-1				Ведущий f 0
		1			J				1
			Запрос шины					(3U )

Сяаид 33

Bus Arbitration (1)

Bus request

Bus grant

Bus grant ^

may or may not

be propagated along the chain

I/O devices (a)

Bus request

Bus request level 2

Arbiter

Bus grant level 2

Bus grant level

(b)

^{(a) A centralized one -level bus arbiter using daisy}

^{(ромашка ) chaining.}

_{(b) The same arbiter, but with two levels.}

Слайд

Printed with FinePrint- purchase atwww.fineprint.com

Схемы арбитража из/и

Децентрализованный (распределённый ) арбитраж -каждый ведущий содержит блок управления доступом к шине . Блоки взаимодействуют между собой .

Кольцевая схема с циклической сменой приоритетов .

	-Логика	арбитража		Логика	арбитража		Логика	арбитража

Слайд 35

Bus Arbitration (2)

Bus request Busy

_{Decentralized bus arbitration}

Printed with FinePrint- purchase atwww.fineprint.com

Gustd

Структурная и функциональная организация ЗВЧ (ComputerOrganization and Design )

БГУИР кафедра ЭВЧ

доцент Самаль Дмитрий Иванович

т.284 -2L -61, dm itry_samal(gimail.ru ,

а.502 -5

Лекция 11 «Организация шн »

2007

_{План лекции}