バス制御
以下を解決するために、複数のコンポーネントがバス上に接続されています。
- いつ、どのコンポーネントが情報を送信するか
- メッセージ配信のタイミングを計る方法
- 情報損失を防ぐ方法
- 複数のパーツを同時に送信しないようにする方法
- 情報を受け取るコンポーネントを指定する方法
一連のトラブルを一元管理するにはバス制御線が必要ですが、これがバス制御であり、以下の2つの側面があります。
- 調停制御
- 通信制御
調停制御
バス アービトレーション制御 (バス アービトレーションとも呼ばれます) は、さらに 2 つのカテゴリに分類できます。
- 集中管理
- 分散制御
バスに接続される機器はマスター機器（モジュール）とスレーブ機器（モジュール）に分けられ、バスを制御するのはマスター機器、スレーブ機器はマスター機器からのバスコマンドにしか応答できません。
集中管理
- チェーンクエリ
制御バスのうち 3 つ、つまり BS (バス ビジー)、BR (バス リクエスト)、および BG (バス統合) がバス制御に使用されます。
BG 信号はシリアル信号であり、BR により特定のインターフェースが要求されると、そのインターフェースに接続されたデバイスがバスの使用権を獲得し、バスを占有していることを示す BS を確立します。したがって、デバイスがコントロールユニットに近いほど優先順位が高くなります。
バスユーザーを決定するために必要なワイヤは 2 本だけです。
アドバンテージ：
- 単純
- 拡張が簡単
欠点:
- 回路障害に敏感
i 番目のデバイスのインターフェースに障害が発生すると、i 以降のすべてのデバイスが使用できなくなります - 固定優先度
- 優先度の低いデバイスは機能不全になる可能性があります
- カウンタタイミングクエリ
チェーン クエリと比較すると、BG バスが削除され、デバイス アドレス行が追加されています。
BR リクエストが発生すると、BS=0 の場合、カウンタがカウントを開始し、カウント値がバス使用を要求しているいずれかのデバイスのアドレスと一致すると、テクノロジーは終了します。デバイスまたはバス使用権が必要です。ログ 2 n \
log_2 nログ_2n行は機器の使用を決定します。n は許可される機器の最大数です
アドバンテージ：
- 変数の優先度
- 回路障害の影響を受けにくい
欠点:
- 一連の設備線が追加され、設備側で設備線の信号をデコードする必要があり、制御が複雑になる
- 独立したリクエスト方法
各デバイスには BR ラインと BG ラインのペアがあり、バス コントロール ユニットにはキューがあります。
デバイスがバスを要求すると、BR 信号を送信します。バスがビジー (BS=1) の場合、デバイスはキューに入ります。キュー回路は、特定のルールに従ってキュー内のデバイスの優先順位を指定します。2n ラインは、はデバイスの使用を決定するために必要であり、n は受け入れることができます
。デバイスの最大数
アドバンテージ：
- 順序は柔軟かつ可変です (プログラムで指定可能)
- 迅速な対応
- デバイスからのリクエストをブロックできます
欠点:
- 制御線が多く、バス制御が最も複雑
★ 現在のバス制御標準では、一般的に独立リクエスト モードが使用されます。
通信制御
バスサイクル: 順次バス動作が完了するまでの時間
- 割り当ての申請: マスターデバイスリクエスト
- アドレス指定フェーズ: マスターデバイスは必要なスレーブデバイスを見つけます。
- データ転送ステージ: マスター/スレーブデバイスのデータ交換
- 終了フェーズ: マスターデバイスがバスを放棄します。
バス通信制御は、通信の 2 者が送信の開始と終了をどのようにして認識するか、および通信の 2 者がどのように連携して協力するかという問題を解決します。一般的に使用される通信方式には、同期通信、非同期通信、準同期通信、分離通信の4つがあります。
- 同期通信 統一した
時間スケールでデータ送信を制御
アドバンテージ：
- 規定は明確かつ統一されており、協力は簡単です
- バスが短く、コンポーネントのアクセス時間が安定しているシナリオに適しています。
欠点:
- マスター/スレーブ時間は強制同期と連携し、共通クロックは最低速度のデバイスの速度に応じて設計する必要があります。
- 非同期通信はレスポンス
モードを採用しており、インターロックなし、ハーフインターロック、フルインターロックの3種類に分けられます。
アドバンテージ：
- 同期通信の欠点に対処する
-
準同期通信
同期と非同期の組み合わせ:- 同期:
- 送信側はクロックの立ち上がりエッジで信号を送信します
- 受信機はクロックの立ち下がりエッジを使用して判断および識別します。
- 非同期:
- 速度の異なるデバイスの連携動作
- WAIT (応答信号を待つ) 行を追加する
利点:
- 同期と非同期の利点を両立
- 同期:
-
分散型コミュニケーション
システムバスのあらゆる瞬間の可能性を最大限に活用します。- 各モジュールはバスを占有する権利を持っています
- 同期通信
- 各モジュールがデータを準備するとき、バスを占有しません。
- バスが混雑しているときはアイドル状態はありません
バスの有効乗車率の向上