微机原理 微机保护课件.ppt

3、半同步：用公共的时钟统一 控制和状态信号的产生时机（即控制和状态信号与时钟是同步的），但数据发送和接收的时机仍不固定。 半同步方式是利用时钟脉冲的边沿判断某一信号的状态，或控制某一信号的产生和消失，使传输操作与时钟同步。 半同步方式允许不同速度的部件协同工作，主控设备可以根据地从属设备的状态自动延长总线时钟周期，但改变后的总线周期一定是时钟周期的整数倍。例8086CPU的总线周期插入等待就是半同步的一个实例。 2.总线仲裁（总线判优） 当总线上的一个部件要与另一个部件进行通信时，首先应该发出请求信号。在某一时刻，可能有多个部件同时要求使用总线，总线仲裁控制机构根据一定的判决原则，，决定首先由哪个部件使用总线，只有获得了总线使用权的部件，才能开始数据传送。 用来决定某一时刻哪一个部件可以使用总线 集中控制——统一由总线控制器进行控制 分散控制——总线控制由各部件共同实现，所有部件均按统一的规则来访问总线 总线仲裁——集中控制 1）链式查询（p82图2-34）——基本原理是： ●部件提出申请（BR） ●总线控制器发出批准信号（BG） ●提出申请的部件截获BG，并禁止BG信号进一步向后传播 ●提出申请的部件发出总线忙信号（BS），开始使用总线。总线忙信号将阻止其他部件使用总线，直到使用总线的设备释放总线 ●电路最简单，但优先级固定，不能改变 总 线 控 制 部 件 设备接口0 设备接口1 设备接口n 数据总线 地址总线 BS BR BG 链式查询方式 特点：总线回答信号BG的传送是串行地从一个I/O接口送到下一个I/O接口，若BG到达的接口无总线请求，则继续下传。若有总线请求，BG信号不再下传，则这个I/O口获得总线的使用权。 总线仲裁——集中控制 2）计数器查询——（p83图2-35）基本原理是： ●需要使用总线的部件提出申请（BR） ●总线控制器发出递增的设备地址 ●提出申请的设备检查设备地址，若与自己的地址匹配，就发出总线忙信号（BS），然后就可以使用总线 ●总线控制器根据检测到BS信号时的设备地址就知道当前哪个设备使用了总线 ●调整设备地址发出的顺序即可改变优先级别 ●仲裁过程较慢 总 线 控 制 部 件 设备接口0 设备接口1 设备接口n 数据总线 地址总线 BS BR BG 计数器查询方式 特点：计数器的初值可以用程序来设置，可以方便地改变优先级次序。 总线仲裁——集中控制 3）独立请求——（p84图2-36）基本原理是： ●每个设备都拥有独立的总线请求线和总线应答线 ●总线控制器对所有的总线请求进行优先级排队，并响应级别最高的请求 ●得到响应的设备将占用总线进行传输 ●最常用，响应速度最快 总 线 控 制 部 件 设备接口n 设备接口1 设备接口0 数据总线 地址总线 BGn BRn BG0 BR0 独立请求方式 3.总线驱动及出错处理 ⑴总线驱动 每个接口电路都要有从总线上吸收电流，因此要有总线驱动。常用的总线驱动器是三态总线驱动器，但总线驱动器的驱动能力有限，在扩充外设时，一个模块或部件限制1、2个负载。 ⑵出错处理 数据在传送过程中可能产生错误，解决的方法是在传输的数据中增加一些冗佘位，使冗佘位与传送的数据具有特殊的关系，若这种特殊关系存在，表示接收的数据正确，特殊关系不存在，表示接收的数据出错。在发现错误后，处理错误的方法有两种。 ①总线控制器和设备接口中的总线接口部件有自动纠错功能。 ②若部件中无自动纠错电路，可在发现错误后发出“数据出错”信号让CPU来进行错误处理，通常是向CPU发出中断请求信号，CPU响应中断后，转入错误处理程序来处理异常情况。 三、常见的系统总线和外设总线标准 1.系统总线 ●ISA：IBM公司为286/AT微型机制定的总路线标准。（8/16位） ● PCI：SIG集团推出的高性能的总线结构。（32/64位） ● AGP：加速图形端口，用于提高图形理能力 系统总线通常为50~100根信号线，可分为五个主要类型 数据线：决定数据宽度 地址线：决定直接选址范围 控制线：有控制、时序和中断线，决定总线功能和适应性好坏 电源线和地线：决定电源的种类及地线的分布 备用线：留给厂家或用户自己定义 信号线的标准主要涉及： 信号的名称；信号的定时关系；信号的电平；连接插件的几何尺寸；连接插件的电气参数；引脚的定义、名称、序号；引脚的个数；引脚的位置；电源及地线等。 最常用的三种系统总线：ISA总线、PCI总线和AGP总线 ⑴ISA总线 由美国IBM公司推出的16位标准总线，数据传输率为16MB/s。用于IBM-PC/XT、AT及其兼容机上。 ISA总线的主要特点和性能指标 ●I/O地址空间０１００Ｈ～０３ＦＦＨ ● ２４位地址线可直接寻址的内