总线通信同步方式规定了实现总线数据传输的定时规则,总线数据通信方式按照传输时序控制的方式可分为同步和异步两类。下面描述中,不是针对异步通信的是( )。(2012年嵌入式系统设计师下半年)

总线通信同步方式规定了实现总线数据传输的定时规则,总线数据通信方式按照传输时序控制的方式可分为同步和异步两类。下面描述中,不是针对异步通信的是(    )。(2012年嵌入式系统设计师下半年)
A.所有的设备都从同一个公共的时钟信号中获得定时信息
B.使用一个在CPU和设备之间的“握手”信号,替代公共的时钟信号
C.总线周期时间不固定
D.通信方式可有非互控、半互控和全互控三种方式





参考答案:A
参考解析:本题考查总线通信中同步方式和异步方式的概念。总线通信同步方式规定了实现总线数据传输的定时规则,总线数据通信方式按照传输时序控制的方式可分为同步和异步两类。在同步方式中,所有的设备都从同一个公共的时钟信号中获得定时信息。一定频率的时钟信号线定义了等间隔的时段,每一个时间段定义了一个总线周期。
    
    上图为同步式处理器总线的读操作时序图。在这个时序图中,t0时刻CPU将设备地址放到地址线上并设置模式控制线以表示读数据操作。这个信号通过总线传到设备时经过一定的时间延迟,被访问的设备收到这些信号后进行译码和回答也需要一定时间。因此时钟的宽度t1-t0应大于从CPU到设备之间的最大延迟加上设备对地址进行译码的时间,以使设备能够在时刻t1作出响应。被寻址的设备在识别到读操作的请求之后,将数据在t1时放到数据线上。经过一定的延迟之后,CPU在t2时读入数据,t2-t1应大于总线数据的延迟以及CPU寄存器的数据建立时间。在t2之后数据保持一段时间,到t3时所有的总线信号被清除,准备进行一个总线操作周期。
    另一种总线操作是使用一个在CPU和设备之间的“握手”信号,去除了公共的时钟信号,从而使得操作成为异步的。两条握手信号分别称为“就绪”(ready)和“应答”(acknowledge)。在异步方式下,总线操作周期时间不固定的,操作的每个步骤都有一个信号表示。异步方式允许总线周期有较大的变化范围。根据握手信号的相互作用,异步通信方式可有非互锁、半互锁和全互锁三种可能的方式。在非互锁方式中,发送设备将数据放在总线上,延迟一定时间后发出就绪信号,通知对方数据已在总线上,接收设备根据这个就绪信号接收数据,并发出应答信号作回答,表示数据已接收到,发送设备收到应答信号后可以撤销数据,以便进行下一次传输。
    上述握手信号发出后,经过固定的时间就自动撤销。如果总线上各设备之间的速度差异很大,这种方式比较简单,有利于提高传输速度,但有时不能保证就绪信号和应答信号正确到达对方。因为,当握手信号过短时,速度慢的设备容易将其错过,而当握手信号过长时则会延迟到下一个周期,使下一周期的握手产生错误。半互锁方式与非互锁方式类似,只是让就绪信号保持到发送设备接收到应答信号为止。
    这样解决了就绪信号的宽度问题,但应答信号的宽度仍难以确定。在全互锁方式中,数据发送设备在发出数据后发出数据准备就绪信号,接收设备在接收到后发出应答信号,发送设备在收到应答后复位就绪信号,在就绪信号复位后接收设备才复位应答信号。这样,就绪信号和应答信号的宽度是依据传输情况而变化的,传输距离不同,信号的宽度也不同,从而解决了通信中的异步定时问题。

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