Суворова Е.А., Шейнин Ю.Е. Проектирование цифровых систем на VHDL (2003) (1095892), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Ведущее устройство, транзакция которого была расщеплена, лишается возможности использовать шину до тех пор, пока само ведомое устройство не выставит сигнал готовности завершить расщепленную транзакцию. Ведомое устройство, которое инициировало выполнение расщепленной транзакции, может обрабатывать запросы от других ведущих устройств, не завершая начатой расщепленной транзакции. При проектировании ведомых устройств и системы в целом необходимо учитывать, что якьтт и пятку могут привести к блокировке шины.
Одиночная передача не может привести к блокировке, поскольку ведомые устройства должны проектироваться таким образом, чтобы завершить передачу за конечное количество циклов. При якьгт и ккткт ведущее устройство практически блокируется, причем в общем случае на неопределенное время. Обработка сигнала сброса Нег ЕЗЕТп Этот сигнал является сигналом сброса для всех элементов шины. Активным уровнем сигнала сброса является низкий уровень.
Сигнал может выставляться асинхронно, но отрабатываться должен синхронно, по восходящему Глава 5 фронту тактового импульса. По этому сигналу все ведущие устройства должны выставить на линии адреса и управления действительные значения. италия [1: о] должен быть установлен в пил. Управление доступом к шине.
Арбитр шины АНВ Механизм арбитража обычно должен гарантировать, что в один момент времени только одно ведущее устройство будет работать с шиной. Функции арбитра на шине АНВ несколько шире: сз выбор ведущего устройства, которому будет предоставлена шина; ьз выбор ведомого устройства, которое будет участвовать в обмене; П контроль обменов с блокировкой, завершения выполнения запросов со статусом катят и яваок, расщепленных транзакций со статусом авьтт. Выбор ведущего устройства, которому будет предоставлена шина Рассмотрим, как осуществляется выбор ведущего устройства, которому будет предоставлена шина. Как правило, арбитр предоставляет шину следующему ведущему устройству только по завершении предыдущего обмена. Следующее ведущее устройство получает право использовать линии адреса и управления во время выполнения последней фазы данных предыдущего обмена.
Возможность использовать линии данных оно получит после завершения последней фазы данных предыдущего обмена. Однако арбитр может завершить пакетный обмен и по своей инициативе, раньше, чем это сделало бы ведущее устройство,— в том случае, если арбитр получает запрос шины от ведущего устройства с более высоким приоритетом. Такое досрочное, принудительное завершение пакетного обмена недопустимо только в случае, если выполняется запрос, для которого выставлен сигнал ньоск. Таким образом, арбитр должен отслеживать состояние выполняемого запроса. Арбитр анализирует значение сигнала нвпввт. Если выполняется одиночная передача, арбитр сразу же (в ходе выполнения фазы адреса текущего обмена) может определить ведущее устройство, которому будет предоставлена шина для следующего обмена.
Если выполняется запрос фиксированной длины, то арбитр считает количество выполненных передач. При выполнении предпоследней передачи запроса он определяет ведущее устройство, которому будет предоставлена шина для следующего обмена. Во время выполнения последней передачи, линии адреса и управления предоставляются следующему ведущему устройству. Если ведущее устройство выполняет запрос неопределенной длины, то оно должно держать сигнал запроса шины до начала последней передачи. Снятие этого сигнала указывает арбитру, что он может приступить к определению ведущего устройства для следующего обмена данными. Практика применения ЧнОЬ 305 Арбитр считает, что очередная передача окончена, если ведомое устройство устанавливает сигнал ннкппт в 'Г.
гассмотрим последовательность действий, выполняемых при предоставлении шины очередному ведущему устройству. Ведущее устройство, которому необходимо использовать шину, может выставить сигнал запроса нвпнкк0и в любой момент времени. Если этот запрос должен быть блокируемым (его выполнение не должно прерываться), то, одновременно с этим сигналом, ведущим устройством должен выставляться сигнал ньоскх. Арбитр, определив, что далее шина может быть предоставлена следующему ведущему устройству, по восходящему фронту тактового сигнала просматривает имеющиеся запросы.
Арбитр использует некоторый алгоритм арбитража, не специфицируемый стандартом на шину АМВА АНВ, для выбора ведущего устройства, которому будет предоставлена шина. Для этого ведущего устройства арбитр выставляет сигнал нанлити. При нормальной схеме арбитража (арбитр не прерывает обменов по своей инициативе) нонлптх выставляется следующему ведущему устройству, когда текущее ведущее устройство выставляет адрес последнего слова в обмене. Если ни одно из ведущих устройств не запрашивает шину, врбитр предоставляет ее устройству, являющемуся ведущим по умолчанию. Поэтому важно, чтобы все ведущие устройства, которые не запрашивают шину, выставляли на нтплин тип зоьк. 1'огда, если ведущее устройство в данной системе является ведущим по умолчанию, получение им шины по умолчанию не спровоцирует обмена данными, которого оно не запрашивало.
Ведущее устройство может считать, что ему предоставлены линии адреса и управления, когда по переднему фронту сигнала тактирования пандита=т и ннкппт=з, что указывает на окончание предпоследней фазы предыдущего запроса. В этот же момент арбитр должен выставить на ниднткп~з..о) идентификатор ведущего устройства, которое получило шину (линии ннднткк[з .. а] могут использоваться дпя управления мультиплексорами шин адреса и управления). Если ведущее устройство, которому предоставляются шины адреса и управления, выставляло сигнал ньоск, то, одновременно с установкой сигнала нмпкткк, арбитр должен выставить сигнал ннднтьоск, указывающий на то, что будет выполняться блокируемая последовательностьь передач.
Однако шины данных пока еше предоставлены предыдущему ведущему устройству. По ним идет передача последнего слова в обмене. Уже полунин права на шину адреса и управления, прежде чем использовать еще и линии данных, ведущее устройство должно вновь дождаться появления сигнала нпкдпт=ь, что указывает на окончание последней фазы предыдущего запроса. зоя Глава 5 Выбор ведомого устройства, которое будет участвовать в обмене На шине АНВ арбитр выполняет также декодирование адреса и определяет ведомое устройство, которое будет участвовать в обмене.
Эти действия выполняются в начале каждого нового запроса на шине. Каждое ведомое устройство связано с арбитром отдельной, вьщеленной линией някьк, по которой оно получает сигнал разрешения работы. В декодировании участвуют старшие разряды адреса. Минимальное адресное пространство, которое может соответствовать одному ведомому устройству — 1 Кбайт. Работа ведущих устройств при выполнении пакетных запросов должна быть организована таким образом, чтобы в ходе пакетного обмена они не переходили через границу в 1 Кбайт, чтобы не возникло ситуации, когда ведомое устройство меняется в середине пакетного запроса.
Если система организована таким образом, что используется не все адресное пространство, она должна содержать некоторое ведомое устройство по умолчанию, которое бы выдавало ответы при обращении к несуществующим адресам. Функции этою ведомого устройства могут быть возложены на арбитра. Если по несуществующему адресу выполняется запрос типа ноняксцкнттль или якоокнттль, ведомое устройство по умолчанию должно вьиать подтверждение типа каков. Если запрос имел тип вцят или тпьк, то должно быть выдано подтверждение окхт при нулевом состоянии ожидания.
Ведомое устройство при получении сигнала някьк должно защелкнуть адрес и управляющую информацию в том такте, в котором ведомое устройство, участвующее в предыдущем обмене, выставило '!' на линии нккхот, указывающую, что обмен завершен. Контроль выполнения обменов с блокировкой Если при запросе шины ведущее устройство выставило сигнал ньоскк, это указывает арбитру на то, что выполнение запрощенного обмена не может быть прервано с момента начала до момента сброса этого сигнала. После того, как обмен с блокировкой завершен, арбитр должен сохранить шину зи тем же ведущим устройством на дополнительный обмен.
Это необходимо для того, чтобы гарантировать, что завершена обработка данных, соответствующих последней фазе данных обмена с блокировкой, и что не появится подтверждение типа якьтт или якткт. Поэтому рекомендуется (это не обязательное требование), чтобы ведущее устройство, после обмена данными с блокировкой, вставляло один обмен с типом ьоьк.
Арбитр также ответственен за формирование сигнала нихятьоск, который должен выставляться тогда же, когда и сигнал адреса и управления. Рассмотрим, как арбитр обрабатывает завершения обменов, в которых ведомое устройство на линии нккяк выставило подтверждение, отличное от окхт. Завершение обмена с подтверждением окхт занимает один такт, во всех остальных случаях — два такта. В первом из этих тактов ведомое уст- 307 Практика применения МНРь ройство должно выставить соответствующий сигнал подтверждения и вавхпх=о. Во втором такте — выставить нявлпт=ь для указания завершения обмена; навар [ь ..
о1 при этом должен оставаться без изменений. Если наеяР=еваоа — возникла ошибка, для следующего запроса арбитр может предоставить шину любому ведущему устройству, в том числе и тому, ~алрос которого только что закончился с ошибкой (если оно продолжает выставлять сигнал запроса шины). Если няеяРсаетау, для следующего обмена шина может быть предоставлена только ведущему устройству, приоритет которого выше, чем приоритет устройства, которое получило подтверждение явтат. Если ни одно из ведущих устройств с более высоким приоритетом не запрашивает шину, то она остается за прежним ведущим устройством (получившим подтверждение актах).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
