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共享總線方式
共享總線互聯(lián)方式適合于系統(tǒng)中有兩個(gè)或者多個(gè)主設(shè)備需要與一個(gè)或者多個(gè)從設(shè)備通信的場(chǎng)合,它們通過(guò)共享的總線進(jìn)行通信,其好處是結(jié)構(gòu)緊湊,節(jié)省布線資源,缺點(diǎn)是主設(shè)備希望與特定從設(shè)備通信時(shí)可能需要等待。主設(shè)備在需要與一個(gè)從設(shè)備通信時(shí),需要先向仲裁器申請(qǐng)總線占有權(quán),獲得允許后開(kāi)始占用總線并與目標(biāo)從設(shè)備開(kāi)始通信,通信結(jié)束后釋放總線。當(dāng)多個(gè)主設(shè)備同時(shí)希望占有總線時(shí),仲裁器通過(guò)一定的優(yōu)先級(jí)邏輯分配總線使用機(jī)會(huì)。共享總線互聯(lián)方式在片上系統(tǒng)中得到了廣泛的使用,幾乎成了片上系統(tǒng)的標(biāo)志技術(shù)之一。共享總線技術(shù)在板級(jí)系統(tǒng)如PCI總線中也得到了應(yīng)用。共享總線方式主要適用于多主端和多從端的情況。其典型框圖如圖3所示。主端發(fā)起訪問(wèn)請(qǐng)求,對(duì)某一從端進(jìn)行訪問(wèn)。
圖3共享總線互連
圖中的仲裁(Arbiter)模塊起到仲裁總線的作用。當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的主端同時(shí)申請(qǐng)總線使用時(shí),由仲裁器來(lái)決定誰(shuí)使用總線資源。仲裁器的判定規(guī)則是由系統(tǒng)工程師決定的,可以使用有優(yōu)先級(jí)別的仲裁方式,也可以使用循環(huán)令牌方式(無(wú)優(yōu)先級(jí)別)。
共享總線是用的較多的一種,在微機(jī)中就有使用。它的主要優(yōu)點(diǎn)是互連系統(tǒng)緊湊,所需添加邏輯門少。它的主要缺點(diǎn)是同一時(shí)間只能有一個(gè)主端使用總線,其它主端要等待正在使用總線的主端結(jié)束使用總線。因此這種互連方式,它的數(shù)據(jù)傳輸率比較低。
交叉方式
交叉互連方式較共享總線互聯(lián)方式略復(fù)雜。共享總線互聯(lián)方式在任一時(shí)刻只允許最多有一對(duì)主設(shè)備和從設(shè)備通過(guò)共享總線進(jìn)行通信,而十字交叉互聯(lián)方式最多同時(shí)允許超過(guò)一對(duì)的主設(shè)備和從設(shè)備對(duì)同時(shí)進(jìn)行通信,如圖4所示。當(dāng)然,在交叉互連方式中,一個(gè)從設(shè)備在任一時(shí)刻只能與一個(gè)主設(shè)備進(jìn)行通信,兩個(gè)主設(shè)備不能同時(shí)訪問(wèn)同一從設(shè)備。交叉互連主要使用在多個(gè)主端同時(shí)訪問(wèn)多個(gè)從端的情況。其典型框圖如圖4所示。在這種連接方式下,主端發(fā)出地址總線請(qǐng)求對(duì)某個(gè)從端進(jìn)行訪問(wèn),仲裁器查看總線總線和從端空閑,并決定是否給主端總線訪問(wèn)權(quán)利。注意,這里的多個(gè)主端不能同時(shí)訪問(wèn)同一個(gè)從端,也就是一個(gè)從端在某一時(shí)刻只能被一個(gè)主端訪問(wèn)。
圖4 交互互連
圖中建立了兩條總線連接,很明顯數(shù)據(jù)的傳輸速度要比共享總線方式大大增加,直同時(shí)系統(tǒng)的開(kāi)銷也相應(yīng)的增加。這種模式主要在有高速數(shù)據(jù)傳輸率要求情況下使用。
此外,還有一種更復(fù)雜的基于交換結(jié)構(gòu)的互連。基于交換結(jié)構(gòu)的互連比交叉互連方式的INTERCON模塊更復(fù)雜,一般的,基于交換結(jié)構(gòu)的互聯(lián)比交叉互連允許同時(shí)通信的主從設(shè)備對(duì)更多。隨著技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)出現(xiàn)了比片上總線更復(fù)雜的片上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(Networkonchip)?;谄暇W(wǎng)絡(luò)技術(shù),已經(jīng)出現(xiàn)了內(nèi)含幾十個(gè)32位處理器的芯片,已應(yīng)用于CISCO的高端路由器中。
評(píng)論