【总线仲裁】

为解决多个主设备同时竞争总线控制权的问题，应当采用总线仲裁部件，以某种方式选择一个主设备优先获得总线控制权。只有获得了总线控制权的设备，才能开始数据传送

总线仲裁方式按其仲裁控制机构的设置可分为以下两种：

【集中仲裁方式】

总线上所有的部件共用一根总线请求线，当有部件请求使用总线时，需经此线发总线请求信号到总线控制器

由总线控制器检查总线是否忙，若总线不忙，则立即发总线响应信号，经总线响应线 $BG$ 串行地从一个部件传送到下一个部件，依次查询

若响应信号到达的部件无总线请求，则该信号立即传送到下一个部件，若响应信号到达的部件有总线请求，则信号被截住，不再传下去

在链式查询中离总线控制器越近的部件，其优先级越高；离总线控制器越远的部件，其优先级越低

链式查询方式优先级固定，此外，只需很少几根控制线就能按一定优先次序实现总线控制，结构简单，扩充容易，但对硬件电路的故障敏感，并且优先级不能改变，当优先级高的部件频繁请求使用总线时，会使优先级较低的部件长期不能使用总线

计数器定时查询方式采用一个计数器控制总线使用权，相对链式查询方式多了一组设备地址线，少了一根总线响应线 $BG$，但仍共用一根总线请求线

当总线控制器收到总线请求信号，判断总线空闲时，计数器开始计数，计数值通过设备地址线发向各个部件。当地址线上的计数值与请求使用总线设备的地址一致时，该设备获得总线控制权，同时，中止计数器的计数及查询

需要注意的是，计数可以从 $0$ 开始，此时一旦设备的优先次序被固定，设备的优先级就按 $0,1,…,n$ 的顺序降序排列，而且固定不变；计数也可以从上一次的终点开始，即是一种循环方法，此时设备使用总线的优先级相等；计数器的初值还可以由程序设置，故优先次序可以改变

该方式对电路的故障没有链式查询方式敏感，但增加了控制线数，控制也比相对链式查询相对复杂

每一个设备均有一对总线请求线 $BR_i$ 和总线允许线 $BG_i$，当总线上的部件需要使用总线时，经各自的总线请求线发送总线请求信号，在总线控制器中排队，当总线控制器按一定的优先次序决定批准某个部件的请求时，则给该部件发送总线响应信号，该部件接到此信号就获得了总线使用权，开始传送数据

该方式响应速度快，总线允许信号 $BG$ 直接从控制器发送到有关设备，不必在设备间传递或者查询，而且对优先次序的控制相当灵活，但控制线数量多，总线控制逻辑更复杂

分布仲裁方式不需要中央仲裁器，每个潜在的主模块都有自己的仲裁号和仲裁器

当它们有总线请求时，把它们各自唯一的仲裁号发送到共享的仲裁总线上，每个仲裁器将从仲裁总线上得到的仲裁号与自己的仲裁号进行比较

如果仲裁总线上的号优先级高，则它的总线请求不予响应，并撤销它的仲裁号

最后，获胜者的仲裁号保留在仲裁总线上