Триггер (стр. 14 )

Информационны аналом

Operatsioonautomaat(Data Path)

Центральный процессор может быть разделен на раздел данных и раздел управления. Раздел данных, который также называют информационным каналом, содержит регистры и арифметико-логическое устройство. Информационный канал способен к выполнению определенных операций над элементами данных. Раздел управления в основном блок управления, который выпускает сигналы управления на информационный канал. Внутри центрального процессора, данные двигаются от одного регистра до другого и между арифметико-логическим устройством и регистрами. Внутренние движения данных выполнены через местные шины, которые могут нести данные, команды, и адреса. Внешне, данные двигаются от регистров до памяти и устройств ввода - вывода, часто посредством системной шины. Внутреннее движение данных среди регистров и между арифметико-логическим устройством и регистрами может быть выполнено, используя различные организации, включая одну шину, две шины, или организации с тремя шинами. Специализированные информационные каналы могут также использоваться между компонентами, которые передают данные между собой более часто.

Протоколы передачи данных ++

       Burst mode (пакетно-монопольный режим). Передачи данных по шине ЭВМ при прямом доступе к памяти. Осуществляется, позволяя устройство захватить управление шиной и не разрешает другим устройствам прервать. В таком режиме, устанавливаемом на короткое время и при специальных условиях, данные пересылаются быстрее, чем обычно.

Арбитраж шины ++ Andmevahetuse juhtimine(Bus arbitration)

       Арбитраж шины - специальный механизм, предназначенный для организованной работы задающих устройств шины. Механизмы арбитража могут быть централизованными или децентрализован­ными.

Централизованный:

В данном примере один арбитр шины определяет, чья очередь следующая, т. е. какое устройство становится активным.

Шина содер­жит одну линию запроса, которая может запускаться одним или несколькими устройствами в любое время. Арбитр не может определить, сколь­ко устройств запрашивают шину. Он может определять только наличие или отсут­ствие запросов.

Когда арбитр видит запрос шины, он запускает линию предоставления шины. Эта линия последовательно связывает все устройства ввода-вывода. Когда физически ближайшее к арбитру устройство воспринимает сигнал предоставления шины, оно проверяет, нет ли запроса шины. Если запрос есть, устройство пользуется шиной, но не распространяет сигнал предоставления дальше по линии. Если запроса нет, устройство передает сигнал предоставления шины следующему устройству. Это устройство тоже проверяет, есть ли запрос, и действует соответствующим образом в зависимости от наличия или отсутствия запроса. Передача сигнала предоставления шины продолжается до тех пор, пока какое-нибудь устройство не воспользуется предоставленной шиной. Такая система называется системой последовательного опроса. При этом приоритеты устройств зависят от того, насколько близко они находятся к арбитру. Ближайшее к арбитру устройство обладает главным приоритетом.

Чтобы обойти такую систему, в которой приоритеты зависят от расстояния от арбитра, в некоторых шинах устраивается несколько уровней приоритета. На каж­дом уровне приоритета есть линия запроса шины и линия предоставления шины.

Каждое устройство связано с одним из уровней запроса шины, причем, чем выше уровень приоритета, тем больше устройств привязано к этому уровню. На рис. 3.36, б можно видеть, что устройства 1, 2 и 4 используют приоритет 1, а устройства 3 и 5 — приоритет 2. Если одновременно запрашивается несколько уровней приоритета, арбитр предоставляет шину самому высокому уровню. Среди устройств одинакового при­оритета используется система последовательного опроса. На рис. 3.36, б видно, что в случае конфликта устройство 2 «побеждает» устройство 4, а устройство 4 «побеж­дает» устройство 3. Устройство 5 имеет низший приоритет, поскольку оно нахо­дится в самом конце самого нижнего уровня.

Децентрализованный:

Когда устройству нужна шина, оно запускает свою линию запроса. Все устройства контролируют все линии запроса, поэтому в конце каждого цикла шины каждое устройство может определить, обладает ли оно в данный момент высшим приоритетом и, следова­тельно, разрешено ли линии пользоваться шиной в следующем цикле. Такой метод требует наличия большего количества линий, но зато не требует затрат на арбитра. Он также ограничивает число устройств числом линий запроса.

При другом типе децентрализованного арбитража используется только три линии независимо от того, сколько устройств имеется в наличии.

Первая линия —используется для запроса шины. Вторая линия называется BUSY. Она запускается текущим задающим устройством шины. Третья линия используется для арбитража шины. Она последовательно соединяет все устройства. Начало цепи связано с источником питания с напряжением 5 В.

Когда шина не требуется ни одному из устройств, линия арбитра передает сиг­нал всем устройствам. Чтобы получить доступ к шине, устройство сначала прове­ряет, свободна ли шина, и установлен ли сигнал арбитра IN. Если сигнал IN не установлен, устройство не может стать задающим устройством шины. В этом слу­чае оно сбрасывает сигнал OUT. Если сигнал IN установлен, устройство также сбрасывает сигнал OUT, в результате чего следующее устройство не получает сиг­нал IN и, в свою очередь, сбрасывает сигнал OUT. Следовательно, все следующие по цепи устройства не получают сигнал IN и сбрасывают сигнал OUT. В результа те остается только одно устройство, у которого сигнал IN установлен, а сигнал OUT сброшен. Оно становится задающим устройством шины, запускает линию BUSY и сигнал OUT и начинает передачу данных.

Такая система сходна с системой последовательного опроса, только в данном случае нет арбитра.