总线的异步通讯方式

               

总线的异步通讯方式

           异步通讯克服了同步铜须的缺点，允许各模块的速度不一致，给设计者充分的灵活性和选择余地。它没有公共的时钟标准，不要求所有部件严格的统一操作时间，而是采用应答方式(又称握手方式)，即当主模块发出请求信号时，一直等待从模块反馈回来“响应”信号后，才开始通信。这要求主从模块之间增加两条应答新。 

        异步通讯又称应答通讯，是一种建立在应答式或互锁机制基础上的通讯方式。即后一事件出现在总线上的时刻取决于前一事件的出现。在这种系统中，不需要统一的公共时钟信号，总线周期的长度是可变的，不把响应时间强加到功能部件上，因而允许快速和慢速的功能部件都能连接到同一总线上，但这是以增加总线的复杂性和成本为代价的。

        异步通讯中根据应答信号是否互锁，即请求和回答信号的建立和撤消是否互相依赖，异步通讯可分为三种类型：非互锁通讯、半互锁通讯和全互锁通讯。

非互锁通讯

图1  非互锁通讯

          主模块发出请求信号后，不必等待接到从模块的回答信号，而是进过一段时间，确认从模块已收到请求信号后，便撤销其请求信号；从模块接到请求信号后，在条件允许时发出回答信号，并且经过一段时间(这段时间的设置对不同设备而言是不同的)确认主模块已经收到回答信号后，自动撤销回答信号。可见通信双方并无互锁关系。

           例如，COU向主存写信息，CPU要先后给出地址性能好、写命令以及写入数据，即采用此方式。

半互锁通讯

                                                                                                                                                     图2  半互锁通讯

        主模块发出请求信号，必须待接到从模块的回答信号后再撤销其请求信号，或互锁关系；而从模块在接到请求信号后发出回答信号，但不必等待获知蛛魔款的请求已经撤销，而是隔一段时间后自动撤销其回答信号，无互锁关系。由于一方存在互锁关系，一方不存在互锁关系，故称半互锁方式。

        例如，在多主机系统中，某个CPU需要访问共享存储器(供所有CPU访问的存储器)时，该CPU发出访问存储器命令后，不许收到存储器未被占用的回答信号，才能真正进行访存操作。

全互锁通讯

                                                          

图3  全互锁通讯

         主模块发出请求信号，必须待从模块回答后再撤销其请求信号；从模块发出回答信号，必须待获知主模块请求信号已经撤销后，再撤销其应答信号。双发存在互锁关系，故称全互锁方式

          例如，在网络通信中，通信双方采用的就是全互锁方式。

           异步通信可用于并行传送或串行传送。异步并行通行如图4所示，图中的“Ready“和“Strobe”就是联络信号。异步串行通信时，没有同步时钟，也不需要在数据传送中传送同步信号。为了确认被传送的字符，约定字符格式为：1个起始位(低电平)、5~8位数据位(如ASCI码为7位)、1位奇偶校验位(作检错用)、1或1.5或2位终止位(高电平)。传送时起始位后面紧跟的是要传送字符的最低位，每个字符的结束是一个高电平的终止位。起始位至终止位构成一帧，两帧之间的间隔可以是任意长度的。                                                                                                                                                                                                                                                                                 

                                                                                                图4 异步并行”应答“联络方式

           

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