Общая шина
Рисунок 10 - Эстафетный доступ
Если в СА нет сообщения, то этот адаптер передает эстафету следующему адаптеру. Если СА хранит сообщение для передачи, то после получения эстафеты он начинает передачу и после окончания передачи выдает эстафету следующему СА.
При эстафетном доступе максимально используется пропускная способность ОШ.
Протокол синхронного эстафетного доступа с неявной передачей эстафеты
Рисунок 11 – Синхронный эстафетный доступ с неявной передачей эстафеты
Цикл работы ОШ разделяется на Nинтервалов, каждый из которых закрепляется за определенным УУ. Длительность интервала, в течение которого УУ получает доступ к ОШ, зависит от наличия сообщения и его длины. Минимальная длительность интервала (Т) соответствует отсутствию сообщения в УУ и равна времени передачи эстафеты следующему по порядку УУ. ОШ в этом случае состоит из общей шины данных (ОШД) и общей шины управления (ОШУ). УУ получают доступ к ОШД в циклическом порядке, определяемом их номерами, поэтому СА каждого УУ имеет счетчик очередного интервала и при совпадении его с номером УУ вырабатывает сигнал доступа для подключения своего УУ к ОШД. Если УУ, получившее доступ к ОШД, не имеет сообщения, то через времяТ содержимое счетчиков интервалов во всех СА автоматически увеличивается на 1 и тем самым эстафета передается следующему УУ. Если в УУ есть сообщение, то формируется сигнал занятия ОШД, который по шине ОШУ передается в остальные УУ и останавливает в них счетчики интервалов. После окончания передачи формируется сигнал освобождения ОШД, по которому счетчики интервалов увеличиваются на 1, и к ОШД получает возможность доступа следующее УУ.
2 Системные шины
2.1 Общие характеристики шин
Системная шина– физическое и логическое понятие.
С физической точки зрения шина представляет собой набор проводников, передающих электрические сигналы между различными платами с электронными устройствами. Проводники могут быть припаяны к платам, но наиболее распространенный способ – присоединять платы к шине с помощью разъемов, которые смонтированы на шине.
Проводники шины можно разделить на следующие группы:
линии адреса (адресная шина);
линии данных (шина данных);
линии управления (синхронизация, квитирование, прерывание);
линии питания;
резервные линии.
Во избежание отражения сигналов на обоих концах шины устанавливаются специальные оконечные цепи с сопротивлением, равным волновому сопротивлению линии. Эти цепи монтируются либо на объединительной панели шины, либо на платах, вставляемых в разъемы на концах шины.
Логическая сущность шины – это ее протокол, который определяет правила обмена и форматы данных, синхронизацию, квитирование.
Основные параметры, определяющие архитектуру шины:
Механические и электрические параметры (размеры плат, тип разъемов, потребляемая мощность, требования к охлаждению).
Ориентирована ли шина на определенный тип процессора или является независимой.
Разрядность адреса и данных.
Скорость передачи.
Режим передачи (синхронный или асинхронный).
Синхронные шины работают в соответствии со специальным сигналом синхронизации, который генерируется одной из плат. Период задающего сигнала называется тактом шины. В синхронных шинах все операции должны выполняться в соответствии с точным количеством тактов.
Протокол асинхронной шины предполагает, что очередная операция может начаться только тогда, когда завершена предыдущая. В шинах асинхронного типа отсутствует задающий генератор, а для индикации готовности используется механизм квитирования (handshaking), для которого выделяются специальные линии шин.
Тактовая частота для синхронных шин.
Количество линий прерывания и процедура обработки прерываний.
Механизм назначения ведущего устройства, то есть устройства, координирующего работу шины (закреплены ли эти функции за одним устройством или могут передаваться).