14. Привести примеры реализации синхронного и асинхронного обменов.

Синхронный обмен используется, главным образом, для устройств, быстродействие которых соизмеримо с требуемым быстродействием магистрали (например, память) и неизменно в течение времени работы системы. В синхронной магистрали (например, ISA, PCI) изменения сигналов кратно периоду системного генератора, поэтому при АО цикл шины может только увеличиваться (например, с помощью сигнала READY).

При асинхронном обмене: при работе с группой устройств, быстродействие которых существенно отличается, пропускная способность магистрали в режиме асинхронного обмена выше, чем при синхронном обмене. В асинхронной магистрали (например, VME) цикл обмена не зависит от частоты системного генератора, а определяется сигналом готовности внешнего устройства.

15. В каких случаях целесообразно использование шин передачи управления?

ШПУ служат для выполнения операций приоритетного занятия магистрали информационного канала. В большинстве интерфейсов взаимодействие между устройствами, подключенными к магистрали, организуется по принципу “ведущий-ведомый”. В конкретный момент времени магистраль предоставляется очередному ведущему устройству, которое распоряжается ресурсами магистрали. Ведомое устройство выполняет команды ведущего. В общем случае отношение “ведущий-ведомый” динамическое, т.е. в одной передаче устройство может быть ведомой, а в другой - ведущим. Хотя есть устройства “всегда ведомые” - например, память системы. Число ведущих устройств, как правило, ограничено, т.к. для их реализации необходимы значительные програмно-аппаратные средства. ШПУ необходима в интерфейсах при наличии нескольких устройств, способных выполнять функции ведущего.

В состав ШПУ входят от 2 до 12 линий запроса магистрали, позволяющих реализовывать параллельно-последовательную селекцию, линия “Занято” и (1-3) линии, обеспечивающих эффективное управление процедурой передачи ресурсов магистрали.

ШПУ могут использоваться для организации режима прямого доступа к памяти (ПДП), который обеспечивает максимальную скорость обмена информацией между оперативной памятью и УВВ. Достоинством этого режима являются быстрая реакция на запрос со стороны МП, так как

требование ПДП не может быть замаскировано, и совмещенный цикл обращения к памяти и УВВ.

Однако при оценке целесообразности использования этого способа ввода-вывода необходимо учитывать быстродействие контроллера ПДП, скорость передачи по магистрали, быстродействие памяти и УВВ, а также то, что в этом режиме внешние линии микропроцессора, переходя в высокоимпедансное состояние, ограничивают возможности МП , так как он может взаимодействовать только с .внутренними ресурсами.

16. На основании каких характеристик производится сравнение возможностей шин передачи управления?

Число линий ШУО (меняется от 1 до 4)

Организация арбитража (централизованный и децентрализованный) - Интерфейсы с централизованным арбитражем (ЦА) имеют пониженную надежность, требуют отдельных линий запроса и разрешения доступа к магистрали для каждого модуля системы, но их реализация не требует больших аппаратных затрат. Децентрализованный (или распределенный) арбитраж (ДЦА) обеспечивает высокую живучесть системы, просто обеспечивает изменение конфигурации системы при повреждениях или отказах отдельных модулей, имеет гибкую систему изменения приоритетов, достигается высокая скорость обслуживания запросов. Однако аппаратные затраты растут пропорционально числу абонентов системы, имеются сложности в организации системной синхронизации при арбитраже.