Асинхронные шины

Хотя использовать синхронные шипы благодаря дискретным временным интер­валам достаточно удобно, здесь все же есть некоторые проблемы.

Например, ес­ли процессор и память способны закончить передачу за 3,1 цикла, они вынужде­ны продлить ее до 4,0 циклов, поскольку неполные циклы запрещены.

Еще хуже то, что если однажды был выбран определенный цикл шины и в со­ответствии с ним разработала память и карты ввода-вывода, то и будущем трудно делать технологические усовершенствования.

Например, предположим, что че­рез несколько лет после выпуска системы, изображенной на рис. 3.35, появилась новая память с временем доступа не 15, а 8 не. Это время позволяет избавиться от периода ожидания и увеличить скорость работы машины. А теперь предста­вим, что появилась память с временем доступа 4 не. При утом улучшения произ­водительности уже не будет, поскольку в данной разработке минимальное время чтения — 2 цикла.

Если синхронная шина соединяет ряд устройств, одни из которых работают быстро, а другие — медленно, шина подстраивается под самое медленное устрой­ство, а более быстрые не могут использовать свой потенциал полностью.

По этой причине были разработаны асинхронные шины, то есть шины без задающего генератора (рис. 3,36). Здесь ничего не привязывается к генератору. Когда задающее устройство устанавливает адрес, сигнал MREQ, RD или любой другой требуемый сигнал, оно выдает специальный синхронизирующий сигнал MSYN (Master SYNchronization- мастер, ведущий). Когда подчиненное устройство получает этот сигнал, оно начинает выполнять свою работу настолько быстро, насколько это возможно.

Сброс сигнала MSYN означает для подчиненного устройства, что цикл закончен, поэтому устройство сбрасывает сигнал SSYN, и все возвращается к первоначальному состоянию, когда все сигналы сброшены.

Стрелочки на временных диаграммах асинхронных шин (а иногда и синхрон­ных шин) показывают причину и следствие какого-либо действия (см. рис. 3.36).

Установка сигнала MSYN приводит к включению информационных линий, а также к установке сигнала SSYN.

Установка сигнала SSYN, в свою очередь, вызывает отключение адресных линий, а также линий MREQ, RD и MSYN.

Наконец, сброс сигнала MSYN вызывает сброс сигнала SSYN, и на этом процесс считывания заканчивается.

Набор таких взаимообусловленных сигналов называется полным квитирова­нием. Здесь, в сущности, наблюдается 4 события:

1.Установка сигнала MSYN.

2.Установка сигнала SSYN в ответ на сигнал MSYN.

3.Сброс сигнала MSYN в ответ на сигнал SSYN,

4,Сброс сигнала SSYN в ответ на сброс сигнала MSYN.

Важно, что взаимозависимость сигналов не является синхрон­ной. Каждое событие вызывается предыдущим событием, а не импульсами гене­ратора.

Если какая-то пара устройств (задающее и подчиненное) работает мед­ленно, это никак не влияет на другую пару устройств, которая может работать гораздо быстрее.

Несмотря на очевидные преимущества асинхронной шины, большинст­во шин являются синхронными, поскольку синхронную систему построить проще, чем асинхронную. Кроме то­го, в разработку синхронных шин вложено очень много средств.