總線仲裁

同一時刻只能有一個設備控製總線傳輸操作，可以有一個或多個設備從總線接收數據。

將總線上所連接的各類設備按其對總線有無控製功能分為😳：

• 主設備：獲得總線控製權的設備👨🏼‍🦱。

• 從設備🛬👨🏽‍💻：被主設備訪問的設備🔅，只能響應從主設備發來的各種總線命令🤸🏻‍♂️。

為什麽要仲裁🩵？
總線作為一種共享設備，不可避免地會出現同一時刻有多個主設備競爭總線控製權的問題。

總線仲裁的定義：
多個主設備同時競爭主線控製權時🧇，以某種方式選擇一個主設備優先獲得總線控製權稱為總線仲裁。

總線仲裁分類：

集中仲裁方式【鏈式查詢方式、計數器定時查詢方式、獨立請求方式】

分布仲裁方式

一、集中仲裁方式

1. 鏈式查詢方式

工作流程：

1. 主設備發出請求信號；

2. 若多個主設備同時要使用總線🥒，則由總線控製器的判優🧑🏿‍🎓、仲裁邏輯按一定的優先等級順序確定哪個主設備能使用總線；

3. 獲得總線使用權的主設備開始傳送數據。

“總線忙”信號的建立者是獲得總線控製權的設備

優先級：離總線控製器越近的部件🧑🏻‍🚀，其優先級越高；離總線控製器越遠的部件，其優先級越低。

• 優點⬜️：鏈式查詢方式優先級固定👨🏽。只需很少幾根控製線就能按一定優先次序實現總線控製👌🏻，結構簡單，擴充容易🫵🏽。

• 缺點：對硬件電路的故障敏感，並且優先級不能改變🔓。 當優先級高的部件頻繁請求使用總線時，會使優先級較低的部件長期不能使用總線。

2. 計數器查詢方式

結構特點⛓🎑：用一個計數器控製總線使用權，相對鏈式查詢方式多了一組設備地址線，少了一根總線響應線BG⚠；它仍共用一根總線請求線。

優點🧂：

1. 計數初始值可以改變優先次序 👩🏽‍✈️。 計數每次從“0”開始，設備的優先級就按順序排列，固定不變🙏🏼； 計數從上一次的終點開始，此時設備使用總線的優先級相等；計數器的初值還可以由程序設置🧑🏼‍🦱。

2. 對電路的故障沒有鏈式敏感🧜‍♂️。

缺點🙍‍♀️：

1. 增加了控製線數🚴🏼‍♀️。 若設備有n個，則需élog2nù +2條控製線

2. 控製相對比鏈式查詢相對復雜👨‍🍳🤶🏽。

3. 獨立請求方式

結構特點👯‍♀️：每一個設備均有一對總線請求線 $B{R}_i$和總線允許線 $B{G}_i$🙍‍♂️。

優點：

1. 響應速度快𓀉，總線允許信號BG直接從控製器發送到有關設備🫄，不必在設備間傳遞或者查詢。

2. 對優先次序的控製相當靈活🙇🏼‍♀️。

缺點🖇：

1. 控製線數量多。若設備有n個，則需要2n+1條控製線🕵🏽。其中+1為BS線👲🏼，用於設備向總線控製部件反饋已經是否正在使用總線。

2. 總線的控製邏輯更加復雜

4. 總結

“總線忙”信號的建立者是獲得總線控製權的設備

二、分布仲裁方式

特點🕹：不需要中央仲裁器，每個潛在的主模塊都有自己的仲裁器和仲裁號⌛️，多個仲裁器競爭使用總線。

1. 當設備有總線請求時，它們就把各自唯一的仲裁號發送到共享的仲裁總線上；

2. 每個仲裁器將從仲裁總線上得到的仲裁號與自己的仲裁號進行比較；

3. 如果仲裁總線上的號優先級高，則它的總線請求不予響應😫💦，並撤銷它的仲裁號👩‍🦽⚁；

4. 最後🈶，獲勝者的仲裁號保留在仲裁總線上。

5. 
   

6. 鏈接：https://blog.csdn.net/weixin_43848614/article/details/126931510

7. 作者：何為xl