什么叫总线总线的控制方式解决什么问题有哪几种常见的控制方式

总线的三种控制方式：串行链接、定时查寻和独立请求。

1．串行链接方式

在串行链接方式下，总线使用权的分配通过三根控制线来实现：总线可用、总线请求和总线忙信号线

所有的功能部件经过一条公共的总线请求信号线向总线控制器发出要求使用总线的请求

控制器收到总线申请后，首先检查总线忙信号线，只有当总线处于空闲状态时，总线请求才能被总线控制器响应，

此时，送出总线可用的回答信号，该信号串行地通过每个部件。

未发出总线请求的部件在接收到总线可用信号时将其传送给下一个功能部件；(没请求的人不搭理可用信号)

发出请求的部件在收到总线可用信号后就停止传送该信号，并开始建立总线忙信号，并去除总线请求信号，开始总线操作。

在数据传送期间，总线忙信号维持总线可用信号的建立。

完成数据传送后，部件除去总线忙信号，总线可用信号也随之去除。

此后若有总线请求，则再次开始总线分配过程。

可见，这种方式使使用总线的优先次序完全由总线可用线所接部件的物理位置来决定

离总线控制器越近的部件其获得总线使用权的优先级别越高，越远的部件优先级别越低。

串行链接方式的主要优点

总线裁决算法很简单，用于控制总线分配的线数很少，而且与挂接在总线上的部件的数量无关，易于扩充设备。

缺点

但这种方式由于优先级是固定的，灵活性较差，不能由软件改变优先级

如果级别高的部件频繁使用总线时，优先级低的部件可能很久也得不到响应。

又由于总线可用信号串行地通过各个部件，这限制了总线分配的速度；

在总线可用信号传输的过程中，如果第I个部件发生故障，在其后的所有部件将主永远得不到总线的使用权

即对硬件的失效很敏感。

在总线上增加、去除或移动部件也要受总线长度的限制。

2定时查询方式

采用查询方式的集中式总线控制方式。

查询方式的原理是在总线控制器中设置一个查询计数器。

由控制器轮流地对各部件进行测试，看其是否发出总线请求。

当总线控制器收到申请总线的信号后，计数器开始计数，如果申请部件编号与计数器输出一致，则计数器停止计数，

该部件可以获得总线使用权，并建立总线忙信号，然后开始总线操作。

使用完毕后，撤消总线忙信号，释放总线，若此时还有总线请求信号，控制器继续进行轮流查询，开始下一个总线分

配过程。

计数器的值可以每次从“0”开始计数，这时部件的优先级类似于串行链接方式；

如果计数器的值每次从上次的中止点开始计数，则是一种循环优先级，每个部件获得总线使用权的机会均相等；

计数器的值还可以通过程序的方法来改变，在每次总线分配前赋予计数器一个起始值

同样，部件号也可以由程序置定，这样部件的优先级有较灵活的改变

查询方式是用计数查询线代替了串行链接方式的总线可用信号线，

这样不会因某一部件的故障而引起其他部件获得总线的使用权，故可靠性比较高。

但查询线的数目限制了总线上可挂接的部件数目，扩充性较差，而且控制较为复杂

总线的分配速度取决于计数信号的频率和部件数，速度仍然不会很高。

3．独立请求方式

每个部件都有各自的一对总线请求和总线允许线，各部件可以独立地向控制器发出总线请求

总线已被分配信号线是所有部件公用的。

当部件要申请使用总线时，送总线请求信号到总线控制器

如果总线已被分配信号线还未建立，即总线空闲时，总线控制器按照某种算法对同时送来的请求进行裁决，

确定响应哪个部件发来的总线请求，然后返回这个部件相应的总线允许信号，

部件得到总线允许信号后，去除其请求，建立总线已被分配信号，这次的总线分配结束，

直至该部件传输完数据，撤消总线已被分配信号，经总线控制器去除总线准许信号，

可以接受新的申请信号，开始下一次的总线分配。

这种方式的总线分配速度快，各模块优先级的确定灵活，

既可以采用优先级固定法，也可通过程序改变优先次序，还可通过屏蔽禁止某个请求，

也能方便地不响应来自己知失效或可能失效的部件发出的请求，

但这是以增加总线控制器的复杂性和控制线的数目为代价的。

[练习题]

总线控制机构为解决N个部件使用总线时优先次序的裁决，集中式定时查询，需另外增加控制线根数为（ ）。

A 3 B 2N十1

C 2十「log2N」 D N十2

参考答案： C

[练习题]

总线的控制方式分为（1）和（2）。

参考答案：（1）集中式控制 （2）分布式控制

[练习题]

总线总裁算法有：静态优先级算法、 （1） 、动态优先级算法和先来先服务算法。

参考答案： （1）固定时间片算法

[练习题]

总线控制方式有哪3种各需要增加几根用于总线控制的控制线总线控制优先级的灵活性如何

参考答案：

总线控制方式有串行链接、定时查询和独立请求3种。

串行链接需增加3根控制线，优先级线连固定，无灵活性；

定时查询需增加2十「log2N」根控制线，优先级可用程序改变，灵活；

独立请求需增加2N+l根控制线，优先级可用程序改变，灵活。

链式查询bs+br+bg 3根 计数查询┌log2n┐+br+bs根

Bus Request,总线请求线BR

Bus Grant ,总线响应线BG

Bus State ,总线状态线BS

三种总线是数据总线、地址总线、控制总线。

1、“数据总线DB”用于传送数据信息。数据总线是双向三态形式的总线，即他既可以把CPU的数据传送到存储器或I/O接口等其它部件，也可以将其它部件的数据传送到CPU。

2、“地址总线AB”是专门用来传送地址的，由于地址只能从CPU传向外部存储器或I/O端口，所以地址总线总是单向三态的。地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小，比如8位微机的地址总线为16位，则其最大可寻址空间为2^16=64KB。

3、“控制总线CB”用来传送控制信号和时序信号。控制信号中，有的是微处理器送往存储器和I/O接口电路的，如读/写信号，片选信号、中断响应信号等；也有是其它部件反馈给CPU的，比如：中断申请信号、复位信号、总线请求信号、设备就绪信号等。

因此，控制总线的传送方向由具体控制信号而定，一般是双向的，控制总线的位数要根据系统的实际控制需要而定。

扩展资料

按照传输数据的方式划分，总线可以分为串行总线和并行总线。串行总线中，二进制数据逐位通过一根数据线发送到目的器件；并行总线的数据线通常超过2根。常见的串行总线有SPI、I2C、USB及RS232等。

按照时钟信号是否独立，可以分为同步总线和异步总线。同步总线的时钟信号独立于数据，而异步总线的时钟信号是从数据中提取出来的。SPI、I2C是同步串行总线，RS232采用异步串行总线。

参考资料来源：百度百科-总线

总线一个操作过程是完成两个模块之间传送信息，启动操作过程的是主模块，另外一个是从模块。某一时刻总线上只能有一个主模块占用总线。

总线的操作步骤：主模块申请总线控制权，总线控制器进行裁决。数据传送的错误检查：主模块得到总线控制权后寻址从模块，从模块确认后进行数据传送。

总线定时协议：定时协议可保证数据传输的双方操作同步，传输正确。定时协议有三种类型：

同步总线定时：总线上的所有模块共用同一时钟脉冲进行操作过程的控制。各模块的所有动作的产生均在时钟周期的开始，多数动作在一个时钟周期中完成。

异步总线定时：操作的发生由源或目的模块的特定信号来确定。总线上一个事件发生取决前一事件的发生，双方相互提供联络信号。

控制总线模型

总线定时协议 半同步总线定时：总线上各操作的时间间隔可以不同，但必须是时钟周期的整数倍，信号的出现，采样与结束仍以公共时钟为基准。ISA总线采用此定时方法。

数据传输类型：分单周方式和突发（burst）方式。

单周期方式：一个总线周期只传送一个数据。

数据传输类型：

突发方式：取得主线控制权后进行多个数据的传输。寻址时给出目的地首地址，访问第一个数据，数据2、3到数据n的地址在首地址基础上按一定规则自动寻址（如自动加1）。

89c51单片机内有控制总线（/wr,/rd,/ea,ale等）。

地址锁存允许ale——在系统扩展时，ale用于控制地址与锁存器p0口输出的低8位地址，从而实现数据与地位地址的复用。

程序存储器地址允许输入端/ea——当ea为高电平时，cpu执行片内程序存储器指令，但当pc中的值超过0ffffh时，将自运转向执行片外程序存储指令。当ea为低电平时，cpu只执行片外程序存储指令。

复位信号rst——该信号高电平有效，在输入端保持两个机器周期的高电平后，就可以完成复位操作。

p3口（p30/rxd,p31/txd,p32/into,p33/inti,p34/to,p35/t1,p36/wr,p37/rd）——p3口同样内部带上拉电阻的8位准双向i/o口，p3口除了作为一般的i/o口使用之外，还有特殊功能。

下面是老师的答案：

80c51单片机的控制总线信号有以下4个，各信号的作用为：

rst/vpd:

复位信号输入引脚/备用电源输入引脚；

ale/prog:

地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚；

ea/vpp

:内外存储器选择引脚/片内eprom(或flashrom)编程电压输入引脚；

psen：外部程序存储器选通信号输出引脚。

控制总线就是各种信号线的集合，是计算机各部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通道。

⒈按相对于CPU与其芯片的位置来分：

⑴片内总线：指在CPU内部各寄存器、算术逻辑部件ALU，控制部件以及内部高速缓冲存储器之间传输数据所用的总线，即芯片内部总线。⑵片外总线：通常所说的总线（BUS）指的外总线，是CPU与内存RAM、ROM和输入输出输入输出设备接口之间进行通讯的数据通道，CPU通过总线实现程序存取命令，内存/外设的数据交换在CPU与外设一定的情况下，总线速度是限制计算机整体性能的最大因数。

⒉按总线功能分：

⑴ 地址总线：（AB）用来传递地址信息。

⑵数据总线：（DB）用来传递数据信息。

⑶ 控制总线：（CB）用来传送各种控制信号。

⒊按总线的层次结构分：

⑴ CPU总线：包括CPU地址线(CAB），CPU数据线（CDB）和CPU控制线（CCB），其用来连接CPU和控制芯片。

⑵ 存储器总线：包括存储器地址线（MAB）、存储器数据线(MDB）和存储器控制线（MCD），用来连接内存控制器（北桥）和内存。⑶ 系统总线：（I/O扩展总线）也称为I/O通道总线或I/O扩展总线，包括系统地址线(SAB），系统数据线（SDB）和系统控制线（SCD），用来与I/O扩展槽上的各种扩展卡相连接。

⑷ 外部总线：（外围芯片总线）用来连接各种外设控制芯片，如主板上的I/O控制器（如硬盘接口控制器、软盘驱动控制器、串行/并行接口控制器等），和键盘控制器，包括外部地址线(XAB）、外部数据线（XMB）和外部控制线（XCB）。

⒋系统总线（输入输出）扩展总线）又分为ISA、PCI、AGP等多种标准

⑴ ISA(Industrystandardarchitecture,工业标准结构）是IBM公司为286AT电脑制定的总线工业标准，也称为AT标准。

⑵ PCI(peripheralcomponentinterconnet,外部设备互连）是SIG(spelialinterestgroup）集团推出的总线结构。

⑶ AGP(acceleratedgraphicsport，加速图形端口）是一种为了提高视频带宽而设计的总线规范，因为它是点对点连接，即连接控制芯片和AGP显卡，因此严格说来，AGP也是一种接口标准。

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