总线控制

集中控制优先仲裁方式

• 链式查询
  

BR是接口向总线控制部件发起占用请求

BG到达的接口有总线请求，BG信号就不再往下传了，意味着该接口获得了总线使用权。

BS是接口获得了总线使用权后，和总线控制部件建立的总线繁忙信号，表示它占用了总线。

该种查询方式中，离总线控制部件最近的设备具有最高的优先级。

这种方式的特点是：只需要很少几根线就能按一定优先次序实现总线控制，并且很容易扩充设备，但对电路故障很敏感，且优先级别低的设备可能很难获取请求。

• 计数器定时查询
  

该种查询方式相比前面的查询多了一条设备地址线，少了一根BG线，总线控制部件接收到BR送来的总线请求信号后，在总线未被使用（BS=0）的情况下，总线控制部件中的计数器开始计数，并通过设备地址线，向各设备发出一组地址信号。当某个 请求占用总线 的设备地址与计数器一致时，该设备就获得总线使用权。

计数可以从“0”开始，也可以从上一次计数的终止点开始，当然也可以由程序设置。这种方式对电路故障不如 链式查询 敏感，但增加了设备地址数，控制也较复杂。

• 独立请求方式
  

该种查询方式内，每台设备均有一对总线请求先BR_i和总线同意线BG_i。当设备要求使用总线时，便发出该设备的请求信号。总线控制部件中有一排队电路，可根据优先次序确定响应哪一台设备的请求。该方式响应速度快，优先次序控制灵活，但控制线数量多。

总结

链式查询中仅用两根线确定总线使用权属于哪个设备；在计数器查询中大致用log₂n根线，其中n是允许接纳的最大设备数，而独立请求方式需要采用2n根线。如果问几根控制线，还要再加上2。

总线通信控制

众多部件共享总线，在争夺总线使用权时，应按各部件的优先等级来解决。而在通讯时间上，则应按分时方式来处理，即哪一个部件获得使用权，此刻就由他传送，等到该部件释放总先后，下个部件继续获得总线。这样一个个轮流交替。
总线周期通常分为四个阶段；

• 申请分配阶段：由需要使用设备的主模块提出申请，经过仲裁后授予某一部件权限
• 寻址阶段：取得了使用权的主模块通过总线发出本次要访问的从模块的地址
• 传输阶段：数据由源模块发出，经数据总线流入目的模块
• 结束阶段：主模块的有关信息均从系统总线上撤除，让出总线使用权

同步通信

通信双方由统一时标控制数据传输 称为 同步通信。时钟通常由CPU的总线控制部件发出，送到总线上的所有部件；也可以由每个部件各自的时序发生器发出，但必须由总线控制部件发出的时钟信号对它们进行同步。

这里的读指令总共分为4个阶段（假设申请总线成功）：

1. 寻址阶段，取得了使用权的主模块通过总线发出要读取的设备地址，从T1上沿持续到T4结束
2. 传输阶段，主模块向从模块发送读取命令，从T2上沿持续到T3结束
3. 传输阶段2，从模块准备数据，持续一个T3
4. 结束阶段，主模块撤销读取命令，从模块撤销数据

而对于写指令，也分为4个阶段：

1. 寻址阶段，取得了使用权的主模块通过总线发出要读取的设备地址，从T1上沿持续到T4结束
2. 传输阶段，主模块提供数据
3. 传输阶段2，主模块发出写命令，从模块收到命令后，得在指定时间内将数据写到从模块里。
4. 结束阶段，主模块撤销写入命令、撤销数据

优点：

• 简单、好配合

缺点：

• 需要强制主、从模块的时间“同步”，必须在规定时间内完成要求
• 需要对所有从模块都用同一限时，所以必须得考虑最慢得设备

异步通信

异步通信相比同步通信，对时间要求没有这么严格，允许各个部件得速度不一致。异步通信采用应答得方式实现，主模块发出请求信号时，一直等待从模块反馈“响应”信号后才开始通信。不过这就要求主、从模块间增加两条应答线。

异步通信分为不互锁、半互锁、全互锁三种。

不互锁

主模块发出请求后，不必等待从模块得响应信号，而是经过一段时间后撤销请求信号；从模块接收到请求信号后，在条件允许得情况下发出回答信号，一段时间后撤销回答信号。这个过程双方并无互锁关系。

半互锁

主模块发出请求信号，必须待接到从模块得回答信号后再撤销其请求信号，有互锁关系。而从模块在发送完回答信号后不必等待主模块撤销请求信号，而是隔一段时间自动撤销回答信号

全互锁

主模块发出请求信号，从模块需要发出回答信号，等主模块撤销了请求信号后，从模块才能撤销回答信号。

// 这里有几个例子

半同步通信

为了让同步通信也能像异步通信这样允许不同速度得模块和谐工作，为此增设了一条“WAIT”响应信号线，采用插入时钟（等待）周期得措施来协调通信双方得配合问题。