Prin metoda de transmisie a semnalului, toate magistralele pot fi împărțite în mod consecutiv și paralel.
- Linii de schimb de date (magistrala de date);
- Linii de administrare a datelor (autobuz de control);
Pentru fiecare dintre aceste anvelope se introduce conceptul de lățime. In paralel autobuze termenul „lățime de autobuz“ corespunde lungimii cuvânt - numărul de linii de semnal, sau, cu alte cuvinte, numărul de biți simultan transmise ( „expus pe autobuz“) de informație. Semnalul de pe fiecare linie poate avea două valori 0 și 1 (o linie cu două stări). Semnalul pentru începerea și încheierea ciclului de transfer / recepție de date este ceasul extern.
Pentru transmisia în magistrală se poate folosi logica pozitivă sau logica negativă. Cu o logică pozitivă, un nivel ridicat de tensiune corespunde unei unități logice pe linia de comunicație corespunzătoare, una scăzută până la zero logică. Cu logica negativă, invers.
Figura ... arată transmisia aproximativă a datelor pe o magistrală cu o lățime de 8 biți (adică magistrala are 8 linii pentru transmisia de date și una pentru semnalul de ceas). Este clar că un octet poate fi transmis într-un singur ciclu pe o magistrală pe 8 biți.
Problema autobuzelor paralele este aceea că fiecare linie a unei astfel de magistrale are propria lungime, capacitatea sa parazită și inductanța, precum și inductanța reciprocă. În cazul transmisiei paralele, octeții interferează între ei datorită prezenței inductanței reciproce, astfel încât probabilitatea de erori crește, ceea ce limitează frecvența bus-ului.
Pe lângă liniile (conductori) este o componentă importantă a magistralei unui controler magistrală care controlează procesul de schimb de date și de semnalizare și de obicei se realizează într-un cip separat sau integrat în chipset cip. Pentru a funcționa controlerul de bus, aveți nevoie de un semnal de ceas extern (frecvența ceasului), care este generat de oscilatorul de referință.
Încă o dată, vom discuta caracteristicile fiecărui tip de anvelope (linii) enumerate mai sus.
Linia de date x este magistrala principală, peste care are loc efectiv transmiterea informațiilor. Numărul biților (liniile de comunicare) determină viteza și eficiența schimbului de informații. Rata de transfer de date (care este aceeași capacitate de transfer) se calculează prin formula:
rata transferului de date = frecvența ceasului * adâncimea de bit * [2..4]
Numărul obținut nu este real. În viața din autobuz afectează o grămadă de tot felul de factori: conductivitatea ineficientă a materialelor, interferențele, deficiențele în proiectare și asamblare și multe altele. Potrivit unor date, diferența dintre rata de transfer teoretică a datelor și cea practică poate fi de până la 25%.
Figura Funcționarea magistralei paralele, semnale pe linia de date
Magistrala de date este întotdeauna bidirecțională, deoarece implică transmiterea de informații în ambele direcții.
Bus Control - un autobuz auxiliar, semnalele de comandă care asigură procesorul de coordonare (sau o altă linie gazdă, setpoint, master) lucrează memorie sau dispozitive I / O (dispozitivul de executare, slave).
Semnalele de control servesc de asemenea solicitării și furnizării de întreruperi. solicitați și oferiți acces direct.
Cele mai importante semnale de control sunt strobe de schimb, adică semnalele generate de procesor și determinarea timpilor la care datele sunt trimise prin magistrala de date, schimbul de date.
- Înregistrare strobe (ieșire). care determină momentul în care dispozitivul de execuție poate recepționa setul de date de către procesor pe magistrala de date;
În același timp, lucrul important este modul în care procesorul completează schimbul în cadrul ciclului, în ce moment își scoate strobul de schimb. Există două soluții posibile, schimburi sincrone și asincrone, (Fig ....), De asemenea, autobuzele sunt de asemenea împărțite în sincron și asincron:
- În timpul schimbului sincron, procesorul termină schimbul de date independent, prin intervalul de timp stabilit (tvid), adică fără a lua în considerare interesele dispozitivului de executare;
- In schimb procesor asincron completează schimbul numai atunci când aparatul confirmă Implementarea semnalului operațiuni speciale (așa-numitul modul de strângere de mână - strângere de mână).
Avantajele schimbului sincronic - un protocol mai simplu de schimb, mai puține semnale de control. Dezavantaje - absența garanție că contractantul efectua operațiunea solicitată, precum și cerințele ridicate pentru interpret de viteză în schimburi sincrone necesare pentru a crește în mod artificial durata schimbului stroboscop pentru a îndeplini cerințele unui număr mai mare de interpreți, astfel încât acestea să aibă timp să facă schimb de informații în viteza procesorului.
Schimbul sincron și asincron.
Avantajele schimbului asincron - transfer de date mai fiabil, abilitatea de a lucra cu o varietate de artiști de mare viteză. Dezavantajul este necesitatea de a genera un semnal de confirmare de către toți artiștii interpreți sau executanți, adică costuri hardware suplimentare.
Linile magistralei de comandă pot fi una sau una bidirecțională.
Seriale autobuze folosind o linie de semnal (eventual utilizarea a două canale separate pentru separarea de recepție și de transmisie fluxuri). În consecință, biții de informații sunt transmiși în mod secvențial aici. Datele pentru transmisie printr-o magistrală serială înveșmântat în pachete (de pachete - o unitate de informație transferată ca o unitate între cele două dispozitive), la care, pe lângă datele de sarcină utilă cuprinde o multitudine de informații aeriene: start biți, pachete de antete, semnale de ceas, biții de paritate sau control sume, biți stop și așa mai departe.
De exemplu, aici este descrierea schimbului pentru interfața serială RS-232.
Datele sunt transmise în pachete de un octet (8 biți). Inițial, bitul de start este transmis, polaritatea opusă a liniei neocupate este apoi transportat direct la sarcina utilă cadru - 8 biți. La văzut bitul de start, receptorul așteaptă pentru T1 interval și citește primul intervale de biți T2 citește apoi biții de date rămase. Ultimul bit este un bit stop care indică faptul că transmisia este completă. Este important ca frecvența de ceas a receptorului și transmițătorul sunt identice, diferența admisibilă - nu mai mult de 10%.
Figura Funcționare bus serial, format de date RS-232
Serial bus-urile folosesc adesea mai mult de două stări de linie (uneori se utilizează stări suplimentare pentru cheltuieli generale).
Un număr mic de linii de semnal și un mecanism logic mai complicat pentru transmisia de date a magistralelor seriale le conferă un avantaj semnificativ - posibilitatea creșterii frecvențelor de funcționare. O metodă de transmisie secvențială are prioritate față de paralel dacă lungimea liniei depășește cel puțin câțiva centimetri.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: