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      如前所述，总线由多个部件和设备共享，必须有一个总线控制机构，对总线的使用进行合理分配和管理，以避免使用过程中发生冲突。

      在DMA方式中，我们已经提到过DMA控制器和中央处理器之间需要交换控制权。显然当有多个设备请求总线时，总线管理机构必须对这些设备访问总线的优先级进行判断，并把总线的控制权交给合适的设备。而同时请求总线的其他设备，则必须等待。

      按照总线仲裁控制机构的位置，总线控制方式分为集中式控制和分布式控制。集中式和分布式这两个词我们能够在许多地方看到，如分布式数据库、分布式网络、分布式计算等，在软件方面也大量在研究集中和分布的问题。从辩证的观点来说，两者各有千秋，不过是在不同的发展阶段、不同的软硬件成本、不同的开发成本上的不断比较和更新。分布式总线控制常用于称为现场总线的工业控制应用中，其监视、控制设备相对简单。

      集中式控制的总线控制逻辑常常用在中央处理器，所有需要使用总线的设备必须向总线控制器提出请求，等待总线控制器将总线的控制权交给自己，才开始相应的工作。当多个设备请求总线控制权时，总线控制器必须采用某种方式来进行仲裁，常见的有3种仲裁方式。

      1．链式查询方式

      链式查询方式如图1-12所示。

      图1-12链式查询

      在图1-12中，总线控制器和设备之间有3根信号线。

      （1）总线请求：当总线请求有效时，表示至少有一个设备在请求使用总线。

      （2）总线忙：当总线忙有效时，表示总线正在被系统中某个设备使用。在这种情况下，总线请求的信号是不会被总线控制器响应的。

      （3）总线批准：当总线批准有效时，表示总线控制器响应总线请求，总线可以被使用。

      当某个设备需要使用总线时，发出总线请求信号，如果此时总线空闲（总线忙、信号为无效的情况），总线控制器响应该总线请求信号，并发出总线批准信号，这个信号按照次序经过每一个设备。对于某个设备而言，收到总线批准信号，如果自身没有发出总线请求信号，就把总线批准信号向下一个设备传递，直到传递到一个发出总线请求信号的设备。这个设备停止传递总线请求信号，并获得总线的使用权。如果这个设备后面的设备也发出过总线请求信号，那个设备得不到总线批准信号，当然也就无法使用总线。这样在硬件结构上实现了总线使用的优先级。

      链式查询方法的优点是实现简单，容易扩充。但是优先级固定，不能更改，而且可能出现低优先级的设备长时间无法得到总线控制权的情况。

      2．计数器定时查询方式

      这是一种可以灵活改变设备优先级的方式，如图1-13所示。

      图1-13计数器定时查询方式

      与链式查询方式相比，计数器定时查询方式没有了总线批准信号线，取而代之的是定时器查询计数。当总线控制器收到总线请求时，如果总线空闲，则启动计数器，开始计数；当定时查询计数信号线上的计数值和请求总线的设备一致的时候，该设备就置总线忙，并获得总线控制权。总线控制器收到总线忙，则计数停止。

      这种方式利用计数器的起始值来获得设备的优先级，如果每一次计数都从0开始，那么优先级划分和链式是相同的；如果每次从上次停止的位置开始计数，则各设备的优先级相同。如果由程序控制计数器的初值，就能动态地改变各设备的优先级，从而提高系统的灵活性。

      3．独立请求方式

      和上面两种方式不同，独立请求方式中每个设备有专门的信号线，而不是所有的设备共享信号线，如图1-14所示。

      这个和中断中的第一种是不是很像？独立请求方式以增加控制线数和硬件电路为代价来得到响应时间短的优点，以硬件的增加来提高速度的方法读者应该见过很多了。同时总线控制器可以由程序控制响应这些请求，可以灵活地制定优先级，能够动态地改变优先级。

      取得控制权的设备称为主设备，总线的控制权决定之后，主设备就开始和另外一个设备开始通过总线进行数据通信，这个设备称为从设备。一个设备在这次是主设备，下一次可能是从设备。

      图1-14独立请求方式

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