8.3 Синхронизация обмена по магистрали
Под синхронизацией обмена понимают согласованность процессов на магистрали во времени.
Синхронизация обмена делится на синхронизацию передачи битов слова, байтов (слов) и массивов слов.
Синхронизация передачи битов слова
Рассмотрим синхронизацию передачи битов слова (рис. 8.8).
|
|
|
Рис. 8.8 Временная диаграмма синхронизации передачи битов слова – параллельная ШД |
Здесь СИ - стробирующий импульс, он определяет момент времени, начиная с которого сигналы на линиях шины достоверны. Остальные сигналы – это сигналы на линиях шины данных (ШД).
За счет разных условий нагружения линий и возможностей приемо-передатчиков смена состояний линий ШД происходит не одновременно и записать данные в память или внутренние регистры можно лишь по завершении переходных процессов, о чем информирует появление СИ.
С учетом времени распространения самого сигнала стробирования его надо формировать с задержкой, равной разности максимального времени распространения сигналов по ШД и минимального времени распространения сигнала по линии стробирования. Тогда сигнал СИ поступит к пассивному устройству сразу после завершения переходных процессов на всех линиях ШД.
Временная диаграмма синхронизации передачи слов без обратной связи.
Эта диаграмма (рис. 8.9) характерна для синхронных систем, где отсутствует сигнал обратной связи (сигнал подтверждения, сигнал квитирования).
|
|
|
Рис. 8.9 Временная диаграмма синхронизации передачи слов без обратной связи |
Временные диаграммы синхронизации передачи слов с обратной связью – потенциальные, однопроводные.
Эти процессы синхронизации (рис. 8.10) классифицируются по следующим признакам:
1) количество линий и сигналов обратной связи (1 или 2);
2) тип сигнала (либо импульсный, либо потенциальный).
|
|
|
Рис.8.10 Временные диаграммы синхронизации передачи слов с обратной связью – потенциальные, однопроводные |
Рассмотрим процесс синхронизации на рис. 8.10 а). На предыдущем цикле обмена работа завершается, после чего приемник активизирует сигнал ГП (готовность к приему). В ответ источник выставляет данные на ШД и сопровождает их стробирующим импульсом. По появлению СИ приемник снимает ГП и начинает принимать выставленные данные. Обнаружив снятие ГП, активное устройство понимает, что данные начали загружаться в приемник, и через некоторое время снимает стробирующий импульс. После снятия СИ и по завершении приема данных вновь активируется сигнал ГП.
Временные диаграммы синхронизации передачи слов с обратной связью – потенциальные, двухпроводные.
Рассмотрим специфику синхронизации передачи слов с использованием двух сигналов обратной связи (рис.8.11).
|
|
|
Рис.8.11 Временные диаграммы синхронизации передачи слов с обратной связью – потенциальные, двухпроводные |
По завершении приема данных (ДП) активируется сигнал ГП, вследствие выставляются данные, которые сопровождаются СИ. В ответ снимается сигнал ГП и начинается прием данных, о чем извещает сигнал ДП (т.е. ДП активен). В ответ на активацию ДП – снимается СИ. При условии, что он снят и после завершения приема данных снимается сигнал ДП и активируется ГП.
Синхронизация передачи массива.
Это процесс наиболее высокого уровня. Делится на синхронный и асинхронный вариант.
Синхронный – когда выделяется фиксированный интервал времени и не используется обратная связь, применяется редко и используется для массивов определенной длины (1 – 256 слов) Асинхронный - используются массивы переменной длины, где имеет место сигнал окончания сеанса связи при асинхронном принципе, это встречается чаще.