基于多CF接口系統(tǒng)的總線設(shè)計

集中式仲裁方式的電路簡單，速度快；但它的容錯能力差，魯棒性不夠好。

分布式仲裁不需要中心仲裁器，每個潛伏的功能模塊都有自己的仲裁號和仲裁器。共享的仲裁總線上總是保存著當(dāng)前占用總線模塊的仲裁號，當(dāng)其它模塊有總線請求時，各仲裁器將從仲裁總線上得到的號與自己的號進行比較。假如仲裁總線上的號大，則它的總線請求不予響應(yīng)，并撤消它的仲裁號。最后，獲勝者的仲裁號保存在仲裁總線上。

分布式仲裁方法固然電路復(fù)雜一點，但容錯能力強，可擴展性好，當(dāng)其中一部分出現(xiàn)故障時，不會影響其它的部分的工作。

3.3 本系統(tǒng)仲裁策略的解決方案

本系統(tǒng)采用計數(shù)器定時查詢的仲裁策略，這是集中式仲裁方式的一種，其基本思想是，總線上的任一設(shè)備要求使用總線時，通過共同的請求線向中心仲裁器發(fā)出總線請求。仲裁器接到請求信號以后，在總線不忙的情況下，讓仲裁地址計數(shù)器開始計數(shù)，計數(shù)值通過一組地址線發(fā)向各設(shè)備。每個設(shè)備接口都有一個設(shè)備地址判別電路，當(dāng)?shù)刂肪€上的計數(shù)值與請求總線的設(shè)備地址相一致時，該設(shè)備把總線狀態(tài)設(shè)為占用，獲得了總線使用權(quán)，同時中止計數(shù)查詢。該方式的特點是計數(shù)靈活，既保證了仲裁的公平，也突出了重點。

這種方式很好決了總線沖突和“死鎖”的題目。對于緊急占用的題目，可以通過中斷廣播的方法來實現(xiàn)。即當(dāng)有一個CF卡需要緊急服務(wù)時，它向所有的設(shè)備發(fā)出占用總線的中斷請求，其它設(shè)備檢查自己是否占用總線，假如占用，就馬上開釋；沒有占用，就繼續(xù)執(zhí)行自己的操縱。當(dāng)緊急任務(wù)完成后，該CF卡再把總線控制權(quán)交給原來控制總線的設(shè)備。這樣就可以使各設(shè)備的優(yōu)先權(quán)得到保證。

4. 具體的設(shè)計實現(xiàn)

本系統(tǒng)中的多CF卡采用INTEL公司的PD6722作為主控。它是一個專門的從ISA總線擴展出兩個符合PCMCIA標(biāo)準(zhǔn)的芯片，不需要其它任何控制電路。它能直接治理地址在64K到16M之間，通過一個地址偏移量寄存器（存有所治理的地址的起始位置）把它映射到一個64M的地址上。通過擴展，可以方便地控制四個CF接口。而且它自身包含了仲裁邏輯電路，所以基本不需要另外的仲裁電路，這為設(shè)計帶來了很大的方便。

設(shè)計本系統(tǒng)的主要工作是對如何更加有效地種用總線。要使多個CF接口能夠協(xié)同工作，我們不但要做好硬件的設(shè)計，還要選擇良好的總線仲裁策略。

這個系統(tǒng)直接連到系統(tǒng)的總線上，在加電的同時，總線首先由主控占用，并由主控對各個接口進行初始化的配置，把相應(yīng)的工作模式配置到各個端口，并為它們分發(fā)時間片和優(yōu)先級，然后用計數(shù)器定時查詢方式進行工作。

本系統(tǒng)也有脆弱的一面，主要體現(xiàn)在對主控的存賴度較高，假如主控芯片出了題目，對本系統(tǒng)的打擊是致命的，這一點我們會在以后的工作中加以改進。