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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)中有兩個或者多個主設(shè)備需要與一個或者多個從設(shè)備通信的場合,它們通過共享的總線進行通信,其好處是結(jié)構(gòu)緊湊,節(jié)省布線資源,缺點是主設(shè)備希望與特定從設(shè)備通信時可能需要等待。主設(shè)備在需要與一個從設(shè)備通信時,需要先向仲裁器申請總線占有權(quán),獲得允許后開始占用總線并與目標從設(shè)備開始通信,通信結(jié)束后釋放總線。當多個主設(shè)備同時希望占有總線時,仲裁器通過一定的優(yōu)先級邏輯分配總線使用機會。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)的標志技術(shù)之一。共享總線技術(shù)在板級系統(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)起訪問請求,對某一從端進行訪問。

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。當兩個或兩個以上的主端同時申請總線使用時,由仲裁器來決定誰使用總線資源。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)先級別的仲裁方式,也可以使用循環(huán)令牌方式(無優(yōu)先級別)。
共享總線是用的較多的一種,在微機中就有使用。它的主要優(yōu)點是互連系統(tǒng)緊湊,所需添加邏輯門少。它的主要缺點是同一時間只能有一個主端使用總線,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)方式在任一時刻只允許最多有一對主設(shè)備和從設(shè)備通過共享總線進行通信,而十字交叉互聯(lián)方式最多同時允許超過一對的主設(shè)備和從設(shè)備對同時進行通信,如圖4所示。當然,在交叉互連方式中,一個從設(shè)備在任一時刻只能與一個主設(shè)備進行通信,兩個主設(shè)備不能同時訪問同一從設(shè)備。交叉互連主要使用在多個主端同時訪問多個從端的情況。其典型框圖如圖4所示。在這種連接方式下,主端發(fā)出地址總線請求對某個從端進行訪問,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權(quán)利。注意,這里的多個主端不能同時訪問同一個從端,也就是一個從端在某一時刻只能被一個主端訪問。

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,直同時系統(tǒng)的開銷也相應(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?;诮粨Q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通信的主從設(shè)備對更多。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32位處理器的芯片,已應(yīng)用于CISCO的高端路由器中。
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