集中バス調停で応答時間が最も速い方法はどれですか?

集中型バス アービトレーションでは、独立リクエスト モードの応答時間が最も速くなります。集中型バス アービトレーションの制御ロジックは基本的に 1 か所に集中しており、中央のアービターが必要です。独立リクエスト モードは、各デバイスがバスリクエストライン BRi とバスグラントライン BGi では、応答時間が速く、最初に応答するデバイスを決定するのにかかる時間が短くなり、デバイスを次々に問い合わせる必要がありません。

#このチュートリアルの動作環境: Windows 10 システム、DELL G3 コンピューター。

集中バス アービトレーションで最も応答時間が速い方法はどれですか。

3 つの集中バス アービトレーション メソッドの中で、独立リクエスト メソッドが最も速い応答時間を示します。これは、ペリフェラルの独立したリクエスト メソッドであるためです。 CPU

バス アービトレーションへの要求。システム内の複数のデバイスまたはモジュールが同時にバスを使用する権利を申請する場合があります。バスの競合を避けるために、バス アービトレーション メカニズムは次のことを行う必要があります。ローカル制御管理システムでバスを占有する必要のある申請者を合理的に指定し、複数の申請者が同時にバスを要求した場合、特定の優先アルゴリズムを使用してバスの使用権を取得する申請者を決定します。

#バス調停回路の位置に応じて、調停方法は集中型調停と分散型調停の 2 つのカテゴリに分類されます。

集中バス アービトレーション集中バス アービトレーションの制御ロジックは基本的に 1 か所に集中しており、中央アービターが必要です。チェーン クエリ モードと、チェーン クエリ モードに分かれています。カウンタ タイミング クエリ モード、独立リクエスト方式;

(1) チェーン クエリ方式

チェーン クエリ方式の主な特徴: バス許可信号 BG がシリアルに送信されます。 I/O インターフェイスから送信されたデータは、次の I/O インターフェイスに渡されます。 BG が到着するインターフェイスにバス要求がない場合、クエリは続行されます。BG が到着するインターフェイスにバス要求がある場合、BG 信号は下向きのクエリを行わなくなり、I/O インターフェイスがバス制御を取得します。中央アービターに最も近いデバイスが最高の優先順位を持ち、これはインターフェイスの優先キュー回路によって実現されます。

チェーンクエリ方式のメリット：一定の優先度に応じたバス調停を少ない回線で実現でき、設備の拡張が容易です。

チェーン クエリ方式の欠点: クエリ チェーン内の回路障害に非常に敏感です。i 番目のデバイスのインターフェイスのチェーンの回路に障害があると、その後のデバイスはi 番目のデバイスは動作できなくなります。クエリチェーンの優先度は固定されており、優先度の高いデバイスに頻繁にリクエストが届くと、優先度の低いデバイスが長時間バスを使用できなくなる可能性があります。

(2) カウンタタイミングの問い合わせ方法

バス上のデバイスがバスの使用を要求する場合、BR ラインを通じてバスリクエストを送信します。中央アービタがリクエスト信号を受信した後、BS ラインが「0」のときにカウンタがカウントを開始し、カウント値がアドレス ラインのセットを介して各デバイスに送信されます。各デバイスインターフェースにはデバイスアドレス判別回路があり、アドレスラインのカウント値がバスを要求しているデバイスアドレスと一致した場合、デバイスはBSラインを“1”にしてバスの使用権を獲得します。カウントクエリは終了します。

各カウントは「0」または停止ポイントから開始できます。 「0」から始まる場合、各デバイスの優先度はチェーンクエリ方式と同じとなり、優先順位は固定となります。停止点から開始する場合、各デバイスは同じ優先度でバスを使用します。

カウンタの初期値はプログラムで設定することもでき、優先順位を簡単に変更できますが、その分行数が増加します。

(3) 独立リクエストモード

バスを共有する各デバイスは、バスリクエストライン BRi とバス許可ライン BGi のペアを持っています。デバイスがバスの使用を必要とする場合、デバイスの要求信号が送信されます。中央アービターのキュー回路は、どのデバイスの要求に最初に応答するかを決定し、そのデバイスに許可信号 BGi を与えます。

独立リクエスト方式の利点:

応答時間が速く、最初に応答するデバイスを決定するのにかかる時間が短縮されます。

デバイスを次々とクエリする必要がありません。次に、優先度の制御が非常に柔軟で、事前に固定したり、プログラムによって変更したり、特定のリクエストをブロック（禁止）し、無効なデバイスからのリクエストに応答しないようにすることもできます。

拡張知識

分散型仲裁分散型仲裁があります中央のアービターは必要なく、各潜在的なマスター機能モジュールには独自のアービトレーション番号とアービターがあります。バス要求があると、各アービターは固有のアービトレーション番号を共有アービトレーション バスに送信し、各アービターはアービトレーション バス上で取得した番号を自身の番号と比較します。調停バス上の番号が大きい場合、そのバス要求は応答されず、その調停番号は取り消されます。最後に、勝者の仲裁番号は仲裁バス上に残ります。明らかに、分散仲裁は優先仲裁戦略に基づいています。

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