武汉大学测控仪器通信第四章 共享存储区通信技术
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VXI总线接口技术
Consortium Inc.)，提出 VXIbus规范文件。
VXI总线接口技术
▪ 1992年9月17日美国IEEE-P1155采纳VXIbus Rev.1.4作为IEEE工业用标准的基本文件。
▪ 1993年9月22日成立VXI即插即用系统联盟(VXI Plug&Play System Alliance)。该联盟由
写
A24/A32偏移
读
A24/A32偏移
状态/控制寄存器（04H）
二、 配置寄存器
▪ VXI总线器件的寄存器分为两大部分：
配置(组态)寄存器和操作寄存器，地址分配如 图3-13所示。其中，“器件类别相关的寄存器” 随器件类型而异。“器件相关的寄存器”完全由 器件设计者定义。
▪ 配置寄存器:
共定义了六个配置寄存器，这些寄存器都是16 位的，所有VXI总线器件都必须配备，其功能定义 如图3-14所示。
为低电平。
第二节 VXI总线信号线
字节存储单元选择 单字节访问：
字节（0） 字节（1） 字节（2） 字节（3） 双字节访问：
字节（0-1） 字节（1-2） 字节（2-3） 三字节访问： 字节（0-2） 字节（1-3） 四字节访问： 字节（0-3）
DS1*
低 高 低 高
低 低 低
低 高
低
DS0*
高 低 高 低
第一节 VXI模块与主机箱
一、 VXI系统的组成与特点
▪ 如图3-1所示，一个典型的VXI系统主要由VXI 机箱、VXI模块（插件）、计算机及显示器等 三部分组成。
嵌
仪仪
入
器器
显示器
式 控
模模 块块
制
1
2
器
仪
VXI总线接口技术
▪ 1992年9月17日美国IEEE-P1155采纳VXIbus Rev.1.4作为IEEE工业用标准的基本文件。
▪ 1993年9月22日成立VXI即插即用系统联盟(VXI Plug&Play System Alliance)。该联盟由
写
A24/A32偏移
读
A24/A32偏移
状态/控制寄存器（04H）
二、 配置寄存器
▪ VXI总线器件的寄存器分为两大部分：
配置(组态)寄存器和操作寄存器，地址分配如 图3-13所示。其中，“器件类别相关的寄存器” 随器件类型而异。“器件相关的寄存器”完全由 器件设计者定义。
▪ 配置寄存器:
共定义了六个配置寄存器，这些寄存器都是16 位的，所有VXI总线器件都必须配备，其功能定义 如图3-14所示。
为低电平。
第二节 VXI总线信号线
字节存储单元选择 单字节访问：
字节（0） 字节（1） 字节（2） 字节（3） 双字节访问：
字节（0-1） 字节（1-2） 字节（2-3） 三字节访问： 字节（0-2） 字节（1-3） 四字节访问： 字节（0-3）
DS1*
低 高 低 高
低 低 低
低 高
低
DS0*
高 低 高 低
第一节 VXI模块与主机箱
一、 VXI系统的组成与特点
▪ 如图3-1所示，一个典型的VXI系统主要由VXI 机箱、VXI模块（插件）、计算机及显示器等 三部分组成。
嵌
仪仪
入
器器
显示器
式 控
模模 块块
制
1
2
器
仪
测控总线知识点
概念题：1、数据传输时，一个数据编码字符的所有位同时发送，并排传输，又同时被接收，这种传输方式叫并行传输。
优点：收、发双方不存在码组的同步问题，不需要采用其他特殊的方式来实现收、发双方的码组同步。
2、数据传输时，一个数据编码字符的所有位不是同时发送，而是按顺序，一位接一位地在信道中被发送和接收，这种传输方式叫串行传输。
优点：只需一条传输信道，简单经济，容易实现。
3、凡按数字信号原码进行的传输称为基带传输。
一条物理信道上，把要传输的一路数字信号依附在另一载波信号上进行传输，这样的传输方式称为载带传输。
在一条物理信道上顺序传输多路数字信号，每种要传输的数字信号依附在指定频率的载波信号上，用不同频率段进行多路数字信号的传输，这样的传输方式称为宽带传输。
4、根据分割对象的不同，多路复用主要有频分复用、时分复用和波分复用三种术。
5、频分复用是把一条物理信道的频带作为分割对象，这样就使一条物理信道变成若干条信道，从而实现了复用。
原理：整个传输频带被划分为若干个频率通道，每路信号占用一个频率通道进行传输。
频率通道之间留有防护频带以防相互干扰。
时分复用是把时间分割成小的时间片，每个时间片分为若干个时隙，每路数据占用一个时隙进行传输。
在通信网络中应用极为广泛。
波分复用是把一条物理信道的使用权按若干码元波形分割开来，一段波形对应一对通信双方。
6、在数据通信中通常采用线路交换、报文交换和报文分组交换三种数据交换方式。
7、在线路交换方式中，通过网络中的结点在两个站点间建立一条临时的专用通信线路。
8、报文分组交换有数据报和虚电路两种实现方法。
9、通信网络的拓扑结构有星形结构、总线型结构、环形结构和网格形结构四种。
10、I/O信道可以采用单I/O接口信道和双I/O接口信道两种基本形式。
11、共享存储区从物理结构上可以分为公用总线方式、矩阵开关方式、多端口公用方式和总线窗口方式四种。
12、共享存储区的逻辑结构形式有虚拟结构、信箱结构和通信池三种。
《通信原理》_樊昌信_曹丽娜(第六版)第4章_信道
10
第4章 信 道
4.2 有线信道
明线
11
第4章 信 道
对称电缆：由许多对双绞线组成
导体 绝缘层
同轴电缆
图4-9 双绞线
实心介质 导体
金属编织网
保护层
图4-10 同轴线
12
第4章 信 道
n2 n1 折射率
光纤
结构
(a)
纤芯 包层
n2 n1 折射率
按折射率分类 (b) 阶跃型
d
d
24
对理想信道， 呈现性关系， (为常数)的
曲线将是一条水平直线，如图4。实际典型的电话信道 的群迟延-频率特性如图5。
=K
0
K
0
图4 理想的相位—频率特性
及群延迟—频率特性
ms
相 1.0 对 0.8 群 0.6 延 0.4 迟 0.2
1100 2900
图3 典型音频电话信道的相对衰耗
22
产生的影响 ：
对于模拟信号：造成波形失真 对于数字信号：造成码间串扰
引起相邻码元波形在时间上的相互重叠
克服措施 ：
改善信道中的滤波性能，使幅频特性在信道有效 传输带宽内平坦；
增加线性补偿网络，使整个系统衰耗特性曲线变
得平坦；
——均衡器
统的分析方法。线性系统中无失真条件：
振幅～频率特性：为水平直线时无失真
左图为典型电话信道特性
用插入损耗便于测量
(a) 插入损耗～频率特性
20
第4章 信 道
相位～频率特性：要求其为通过原点的直线， 即群时延为常数时无失真
群时延定义： () d d
第4章 信 道
4.2 有线信道
明线
11
第4章 信 道
对称电缆：由许多对双绞线组成
导体 绝缘层
同轴电缆
图4-9 双绞线
实心介质 导体
金属编织网
保护层
图4-10 同轴线
12
第4章 信 道
n2 n1 折射率
光纤
结构
(a)
纤芯 包层
n2 n1 折射率
按折射率分类 (b) 阶跃型
d
d
24
对理想信道， 呈现性关系， (为常数)的
曲线将是一条水平直线，如图4。实际典型的电话信道 的群迟延-频率特性如图5。
=K
0
K
0
图4 理想的相位—频率特性
及群延迟—频率特性
ms
相 1.0 对 0.8 群 0.6 延 0.4 迟 0.2
1100 2900
图3 典型音频电话信道的相对衰耗
22
产生的影响 ：
对于模拟信号：造成波形失真 对于数字信号：造成码间串扰
引起相邻码元波形在时间上的相互重叠
克服措施 ：
改善信道中的滤波性能，使幅频特性在信道有效 传输带宽内平坦；
增加线性补偿网络，使整个系统衰耗特性曲线变
得平坦；
——均衡器
统的分析方法。线性系统中无失真条件：
振幅～频率特性：为水平直线时无失真
左图为典型电话信道特性
用插入损耗便于测量
(a) 插入损耗～频率特性
20
第4章 信 道
相位～频率特性：要求其为通过原点的直线， 即群时延为常数时无失真
群时延定义： () d d
通信原理第四章 (樊昌信第七版)PPT课件
则接收信号为
2 1
fo(t) = K f(t - 1 ) + K f(t - 2 ) 相对时延差
F o () = K F () e j 1 + K F () e j ( 1 )
信道传输函数
H()F F o(( ))K Keejj 11((1 1 eejj ))
常数衰减因子 确定的传输时延因子 与信号频率有关的复因子
课件
精选课件
1
第4章 信道
通信原理（第7版）
樊昌信 曹丽娜 编著
精选课件
2
本章内容:
第4章 信道
信道分类
信道模型
恒参/随参信道特性对信号传输的影响
信道噪声
信道容量
定义·分类
模型·特性
影响·措施
信道噪声 信道容量
精选课件
3
概述
信道的定义与分类
n 狭义信道：
—传输媒质 有线信道 ——明线、电缆、光纤 无线信道 ——自由空间或大气层
1. 传输特性
H ()H ()ej ()
H() ~ 幅频特性
()~ 相频特性
2. 无失真传输
H()Kejtd
H() K
()td
精选课件
27
n 无失真传输（理想恒参信道）特性曲线：
恒参信道
|H()|
K
() td
td
0
H() K
幅频特性
0
0
()td
()d() d
td
相频特性
群迟延特性
精选课件
28
n 理想恒参信道的冲激响应:
恒参信道
H()Kejtd
h(t)K(ttd)
若输入信号为s(t)，则理想恒参信道的输出:
武汉大学光纤通信
武汉大学光纤通信论文浅谈光纤通信在各学科的应用卢庆亮国际软件学院2010302580233指导教师: 何对燕专业名称: 光纤通信完成日期: 武汉大学2011年11月目录1 引言 (1)1.1 科技名词定义 (1)1.2 光纤通信简介 (1)1.3 光纤通信特点 (1)1.4光纤通信原理 (2)1.5 光纤通信发展 (2)1.6 光纤通信应用领域 (2)2 光纤通信在配电网自动化上的应用 (2)2.1 前言 (2)2.2 配电网自动化对通信的要求 (3)2.3 正文 (3)2.4 光纤通信在配电网上的实现方案 (4)3 新一代光纤通信——光波分复用技术 (5)3.1 光波分复用技术 (5)3.2 WDM系统基本构成 (6)3.3 双纤单向WDM系统组成 (6)3.4 光波分复用器和解复用器 (6)3.5 WDM技术的主要技术特点 (7)4 结论和建议 (7)4.1 结论及认识 (7)4.2 结语 (7)致谢 (8)主要参考文献 (8)1 引言1.1 科技名词定义中文名称：光纤通信英文名称：optic-fiber communication;fiber-optic communications定义1：以光导纤维为传输介质的通信方式。
应用学科：电力（一级学科）；调度与通信、电力市场（二级学科）定义2：以光纤作为光信号传输媒介的通信。
应用学科：通信科技（一级学科）；光纤传输与接入（二级学科）1.2 光纤通信简介光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。
从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。
光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外，在应用中,光纤常按用途进行分类，可分为通信用光纤和传感用光纤。
传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤，并常以某种功能器件的形式出现。
1.3 光纤通信特点(1)通信容量大、传输距离远；一根光纤的潜在带宽可达20THz。
测控总线与仪器通信技术复习课件资料讲解
Pi发出发送请求信号MSi，RSi触发器置1； 如果Pi为最高优先者，且BUSY，MS为高电平，则使 ESi置1，开放端口MP中的MPi部分，与此同时ESi信号 向Pi微机发中断请求（接INT）告知可发送数据；如果 Pi不是最高优先者，只要此时没有其他微机请求发送则 上述过程继续进行；
Pi运行发送程序，把数据写入双端口存储器； Pi发送结束，将本身标志单元FSi置1，其最后一条指令 ENi有效，这将使ESj变负，从而向Pj提出中断请求；
先权编码译码电路也只有一个输出信号（低电平），把 该信号送到优先权高的多主模块的BPRN端，使BPRN=0， 而其他的BPRN=1，于是优先权高的主模块取得了总线 控制器权，但还要求在该时钟周期结束前的22ns内把 BPRN=0信号送到优先权高的多主模块，否则仲裁失败。 由此可见，并行判优延时主要由74LS148与8205引起。
主机开机，用指令使Sele=1。
从机开机，用指令使SRDYB=1，SRDY=0。
主机读得SRDYB=1后，主机用指令使MRDY=1。
各从机读得MRDY=1后，用指令输出SRDY=1，SRDYB=0。
主机通过读取并测试SRDY=1确认所有从机已准备就绪，主机 把呼叫的从机编号（4位）送上M/S数据通道，并置MRDY=0。
4.2.3通信池结构
采用通信池结构，共享存储区中每个存储单元 作用一样、功能单一，共享存储区本身比较简单；
4.4 双端口存储器及其应用
4.4.1 双向传输的双端口存储器
双向端口控制器构图
P1向P2发送数据或P2向P1发送数据统一表示为Pi向Pj 发送数据（i=1，j=2或i=2，j=1）。Pi向Pj发送数据 的过程如图所示：
3.3 简单接口通信的连接方式
武汉大学通信原理通信抗干扰技术简讲课文档
最佳干扰样式由信号的类型、调制方式和接收（ 解调）方法决定。还要考虑技术上的可能性、复杂度 、目标电台的威胁程度，以及经济代价等因素，有时 也采用干扰效果一般的干扰样式。
现在十页，总共四十页。
基本原理及关键技术
2、干扰压制系数、最佳干扰样式和 绝对最佳干扰样式
绝对最佳干扰：是指对于已知信号形 式的所有可能的接收方式，都有比较 小的压制系数的干扰样式。
干扰机
Lj
GRj 收信机
Lf——干扰与信号的频域重合损耗（滤波损耗） Lt——干扰与信号的时域重合损耗 Lp——极化损耗
现在十三页，总共四十页。
基本原理及关键技术
4、对有效干扰信号的特性要求
设压制系数为K，由干扰方程得，当
K P ji
P si
P TjG TjG RjL s 1 P TsG TsG RsL j L fL tL p
好的干扰效果，这种干扰样式称作最佳干扰样式。
现在八页，总共四十页。
基本原理及关键技术
2、干扰压制系数、最佳干扰样式和绝对最佳干 扰样式
压制系数：为保证对被干扰无线电通信系统的有效压制 ，进入该系统接收机输入端通频带所需的最小干扰功 率与有用信号功率的比值。
K
( Pji Psi
) min
Pji进入接收机的干扰功率；
现在十五页，总共四十页。
基本原理及关键技术
5、对模拟通信的干扰
由于FM存在门限效应，噪声调频是干扰 FM目标的最好波形。两个同频的信号同时 达到接收机，强的信号支配接收机，或多 或少的抑制了弱信号，所以进入FM接收机 的干扰功率只需比FM信号的功率略高，即 可捕获接收机。
采用AM调制的系统也存在门限效应， 但没有FM调制的明显。
解扩
现在十页，总共四十页。
基本原理及关键技术
2、干扰压制系数、最佳干扰样式和 绝对最佳干扰样式
绝对最佳干扰：是指对于已知信号形 式的所有可能的接收方式，都有比较 小的压制系数的干扰样式。
干扰机
Lj
GRj 收信机
Lf——干扰与信号的频域重合损耗（滤波损耗） Lt——干扰与信号的时域重合损耗 Lp——极化损耗
现在十三页，总共四十页。
基本原理及关键技术
4、对有效干扰信号的特性要求
设压制系数为K，由干扰方程得，当
K P ji
P si
P TjG TjG RjL s 1 P TsG TsG RsL j L fL tL p
好的干扰效果，这种干扰样式称作最佳干扰样式。
现在八页，总共四十页。
基本原理及关键技术
2、干扰压制系数、最佳干扰样式和绝对最佳干 扰样式
压制系数：为保证对被干扰无线电通信系统的有效压制 ，进入该系统接收机输入端通频带所需的最小干扰功 率与有用信号功率的比值。
K
( Pji Psi
) min
Pji进入接收机的干扰功率；
现在十五页，总共四十页。
基本原理及关键技术
5、对模拟通信的干扰
由于FM存在门限效应，噪声调频是干扰 FM目标的最好波形。两个同频的信号同时 达到接收机，强的信号支配接收机，或多 或少的抑制了弱信号，所以进入FM接收机 的干扰功率只需比FM信号的功率略高，即 可捕获接收机。
采用AM调制的系统也存在门限效应， 但没有FM调制的明显。
解扩
测控网络与数字通信技术之1
7 测控网络与数字通信技术
• ξ7.1 数字通信基础 • ξ7.2 数字信号的传输 • ξ7.3 总线通信技术
授课教师：王 翥
1
7 测控网络与数字通信技术
ξ7.1 数字通信基础 7.1.1 数字通信系统的基本组成
信源/信宿：数据的出发点与目的地，成为数据终端设备
控制器：控制数据传输的设备，主要功能有：
2. 检错技术
（1）奇偶校验：奇校验、偶校验
给一个n比特数据附加一位（第n+1位——奇偶校验位）来进 行奇偶校验。
选择奇偶校验位为“0”或者为“1”，使得：
奇校验：n+1位数中“1”的个数为奇数；
问题：
偶校验：n+1位数中“1”的个数为偶数。
错两位怎么办？
例如：8位数据“1010 0111”
奇校验：“0”1010 0111（同或）;偶校验：“1”1010 0111（异或）
2. 检错技术
（3）循环冗余校验（CRC）： 3）接收端检错过程为：
1.链路控制；2.同步；3.差错控制。
收发器：收发数据的设备，基本功能是将传输数据信号
变换成适用于信道传输的形式。
信道：数据传输的通道，包括传输介质和中间通信设备
噪声源：耦合到通信系统中的噪声。
授课教师：王 翥
2
7 测控网络与数字通信技术
ξ7.1 数字通信基础 7.1.2 信道的分类 1. 信道的种类 （1）有线信道 • 电缆：双绞线、同轴电缆、多芯电缆 • 光缆：光纤 （2）无线信道 • 无线电波： • 微波：频率在300MHz-300GHz的电磁波，波长微米级 • 红外光：发光二极管、激光二极管、光电二极管等
授课教师：王 翥
9
7 测控网络与数字通信技术
• ξ7.1 数字通信基础 • ξ7.2 数字信号的传输 • ξ7.3 总线通信技术
授课教师：王 翥
1
7 测控网络与数字通信技术
ξ7.1 数字通信基础 7.1.1 数字通信系统的基本组成
信源/信宿：数据的出发点与目的地，成为数据终端设备
控制器：控制数据传输的设备，主要功能有：
2. 检错技术
（1）奇偶校验：奇校验、偶校验
给一个n比特数据附加一位（第n+1位——奇偶校验位）来进 行奇偶校验。
选择奇偶校验位为“0”或者为“1”，使得：
奇校验：n+1位数中“1”的个数为奇数；
问题：
偶校验：n+1位数中“1”的个数为偶数。
错两位怎么办？
例如：8位数据“1010 0111”
奇校验：“0”1010 0111（同或）;偶校验：“1”1010 0111（异或）
2. 检错技术
（3）循环冗余校验（CRC）： 3）接收端检错过程为：
1.链路控制；2.同步；3.差错控制。
收发器：收发数据的设备，基本功能是将传输数据信号
变换成适用于信道传输的形式。
信道：数据传输的通道，包括传输介质和中间通信设备
噪声源：耦合到通信系统中的噪声。
授课教师：王 翥
2
7 测控网络与数字通信技术
ξ7.1 数字通信基础 7.1.2 信道的分类 1. 信道的种类 （1）有线信道 • 电缆：双绞线、同轴电缆、多芯电缆 • 光缆：光纤 （2）无线信道 • 无线电波： • 微波：频率在300MHz-300GHz的电磁波，波长微米级 • 红外光：发光二极管、激光二极管、光电二极管等
授课教师：王 翥
9
7 测控网络与数字通信技术
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4.3.2 端口控制器法
•2114存储器芯片为共享存储器， •74LS244就相当于微机挂上总线 两个端口 的开关，74LS244与2114之间的 74LS244 连线为单公用总线， •端口控制器负责共享存储器的分 端口控制器 配及管理。端口控制器相当于单 公用总线系统中总线控制器BC的 P 处理机 P 处理机 作用，由它来按照预先设计好的 图 4-9 非本质型双端口共享存储器结构 判决规则，对微处理机的申请进 行判决。
系统的共享存储器是在 A、B机系统中各划定的一 块特定的内存区域，并将 其映射到对方的存储空间 中，双方均可访问到。 总线窗口实现两机虚拟 地址到实际地址的变换。 当系统较简单时，可用逻 辑电路来实现；当系统较 庞大时，应构成内含有微 处理机的智能总线窗口。
图 4-6 总线窗口共享存储区系统
4.2 共享存储区的逻辑结构
WE A0-9 CS Di 存 储 器 （2114）
10K 5V
EP1
EP2
DEC MP1 A0-9 A10-15 P1.0 Di INT EAP1 P1 EAP2 INT P2
DEC MP2 A0-9 A10-15 P1.0 RD Di
4.5 交叉内存双通信池及其应用
4.5.1 双通信池的结构框图
4.2.1 虚拟结构
在多微处理机系统中，虚拟存储区技术是常用的逻辑结构形式。每台微 处理机都带着存储器，它既为各处理机自己所有，又为多机共享。每台微 处理机能访问所有处理机的存储器，形成了远大于单个处理机存储器容量 的虚拟存储空间，使用虚拟存储地址寻址。 从虚拟逻辑结构上看，共享存储器把专用与共享融合在一起，可以 方便地实现多机通信，而且使每台微处理机的存储空间都得以扩大。虚拟 逻辑结构首先要解决虚/实地址间的地址映射问题。实现地址映射的方法有 两种：一种是由硬件电路组成的总线窗口实现地址映射；另一种是由含有 微处理器的智能总线窗口实现地址映射。当一台微处理机要使用另一台微 处理机的存储器时，由总线窗口中的开关控制接通总线，本虚拟地址必须 经过总线窗口中的地址变换器进行动态重定位，把虚拟地址变成实际地址 之后才可用来激活本机地址线，找到正确的存储单元。虚拟结构必须解决 两台或两台以上微处理机访问同一存储单元引起的冲突。
类全双工通信：任何一台微处理器，读、写 存储器并不是同时进行，而是串联进行
单向传输双端口存储器的端口构造
•EP1和EP2决定哪台处理器 对存储器有效 •数据传输过程： • 1)若存储器空，P1将数据 写入存储器； • 2)软件设置EAP1信号， 中断P2； • 3)P2响应中断，从存 储器读数据； • 4)软件设置EAP2信号， 中断P1； • 5)传输完成；
端口1 端口2 端口3 端口1端口2 端口3 多端口及端口控制器
多端口RAM
单口RAM
图4-5
(a)本质型多端 口存储器 (b)非本质型多端 口存储器
4.1.4 总线窗口方式 总线窗口共享存储区系统由三部分组成。如图4-6所示：A机系统（包括A 机CPU、A机总线、A机专用内存、A机共用内存、A机外设）；B机系统（ 包括B机CPU、B机总线、B机专用内存、B机共用内存、B机外设）；总线 窗口。
4.2.2 信箱结构
信箱式共享存储区把各微处理机专用与共享存储区划分开来，仅建 立一块较小的共享区供通信使用，而且对共享区作了细分，建立类似邮 政信箱格式的分格式逻辑结构。
图 4-7
信箱式逻辑结构
.
4.2.3 通信池结构
通信池结构很像配水系统的中间水池。四周有许多阀门接着 水源及用户。若某水源要向某用户供水，首先打开该水源阀们， 把应配水量放在中间水池中，然后关掉水源，再打开该用户阀门， 则把应配水量供给该用户。 这仅仅是个比喻而已，但由此可见，采用通信池结构， 由于共享存储区中每个存储单元作用一样、功能单一，因此共享 存储区本身比较简单。但是对共享存储区使用权的分配及管理却 比较复杂，通信速度也比信箱结构慢，不过它对共享存储区容量 的要求要比信箱结构的小。 ●共享存储区设计比较简单； ●共享存储区使用权的分配及管理却比较复杂； ●通信速度也比信箱结构慢，共享存储区容量的要求要比信 箱结构的小 。
利用双通信池可以 互易物理位置的原 理来实现双单片机 通信 双通信池结构中两 个通信池交替作为 两台微处理器的内 存使用，又称为交 叉内存结构
电路
电路
AB
P
P’
Q
Q
4.5.2 双通信池工作原理
辅助电路 （控制数据桥和地 址桥的导通状态）
两片共享存储器
数据桥 （双向桥）
地址桥 （单向桥）
•通信过程如下： •任意时刻，A机与B机控制数据桥与地址桥使各自与一 个通信池A连通，A机把自己存放在发送缓冲区中的数据 写入通信池，B机把自己存放在发送缓冲区中的数据写 入另外一个通信池B中。 •由主机（设为A机）发P信号，经D触发器变为信号，信 号将控制地址桥及数据桥开关群的切换，实现两个通信 池互易物理位置。 •互易物理位置后，先由主机（A机）通信池B中读取数 据，存入自己的接收数据缓冲区中。接收完毕后A机向B 机发一中断请求信号，B机响应中断，在其中断服务程 序中安排从通信池A中读出数据并存入自己的接收数据 缓冲区中。 •在通信过程中，以A机为主机，由它来掌握切换实际时 机与中断时机，B机为从机。
4.4 双端口存储器及其应用
双端口存储器分为双向传输的双端口存储 器和单向传输的双端口存储器 4.4.1 双向传输的双端口存储器 每一个端口都可以对存储器进行读写，从而 实现两台微处理器间的半双工数据双向传输
• （1）端口构造
A0-9 存储器（2114） CS WE Di
由微处理器的读写信号合成 2114 MP1和MP2是由两片 74LS244芯片 的读写信号，并控制数据线的导 提供的三态门、译码器及“或” EP1和EP2是端口控制器的输出信 通方向； 门构成的端口； 号决定P1或P2对2114有效
图 4-1
单公用总线共享存储区结构
单公用总线只有一条总线，容易因竞争影响通信速率，从而出现瓶颈现 象。为了克服瓶颈，提高通信速率和系统可靠性，可采用图4-2所示的 多重公用总线方式。在多重公用总线系统中，可供总线控制器分配的公 用总线增多，从而可以减少排队现象，提高通信速率；当某一条公用总 线发生故障，通信依然可以进行，因而比单公用总线系统可靠性高。
P1
… …
Pi
… …
Pn
M1
… …
Mi
… …
Mn
… …
I/O1 … I/Oi … I/On … …
图4-4 多端口共用存储器
多端口共用存储器系统有两种实现方法：本质型多端口存储器实现 方法，非本质型多端口存储器实现方法。图4-5为用这两种实现方法组 成的多端口共用存储器系统的结构。 本质型多端口存储器是一片内部集成了存储器、端口以及端口控制 器的芯片，并具有几条独立访问内存的通道，使得存储器的访问并行化， 用它作为多台微处理机的共用存储器非常方便。 非本质型多端口存储器由普通的单口存储器芯片、多端口（三态门 芯片）及端口控制器三个部分组成，仅有一条访问存储单元的通道，只 能由端口控制器控制多端口轮流接通，分别访问。非本质型多端口存储 器造价便宜，结构简单，用户可自行进行电路设计及连接，在智能仪表 与实时控制系统中得到较广泛的应用。
由 和 产生 MS 信号，送 1 MS1 MS1 和MS2 MS2 为发送请求信号 3号R-S 触发器的 Q 和 Q非输出端 MA1 EN1 和 和M EN A2为传输结束信号 为接收请求信号 号、 2号与非门，当 P1和P2同时 分别送到 1号、2号与非门，以保 要求发送数据时，可防止 EP1和 证P1提出发送请求时，2号与非 EP2 被同时置“ 1 ” P2 ，引起访问冲 门关闭，即 P1 比 具有更高的优 突 先级
4.3 共享存储区的分配与管理
• 共享存储区的分配与管理解决两台或两台以上的 微处理机同一时刻访问共享存储区中同一单元而引起 的冲突。 4.3.1 判决器法 • 判决器是独立于各微机之上的一个专用单元，它 的功能是对要求使用共享存储器或公用总线的微机提 出的请求进行裁决
判决器主要由判决逻辑与开关群电路组成，根据判决逻辑的不同，可 分为： ①无偏判决器：在一个长时间段内，使各处理器轮流获取优先权； ②改进型无偏判决器：在无偏判决的基础上优先响应等待时间最长的 微处理机的请求； ③固定优先级判决器：它预先规定每台微处理机的优先级高低； ④FIFO法，按先来后到次序进行优先权的判决。RAM DB B CE W/R单片机A 及接口
DB 控制 CS1
DB CS1 控制
DB
电路
池 W/R A W/R AB AB
CE1
W/R AB 单 片 机B及 接口 DB
电路
AB
RAM DB CE1 W/R 控制 DB CS1 DB 控制 CS1 池 W/R B W/R AB P’ CP D AB CE1 W/R AB
4.1.2 矩阵开关方式 矩阵开关（也称纵横开关）式共享存储器结构中，每一个共享存储器Mi， 每一个I/Oi端口与每台微处理机Pi都能建立起一条独立通道，如图4-3所示。 图中黑点表示矩阵开关上的一组开关。
图 4-3
矩阵开关式共享存储区结构
4.1.3 多端口共用方式
图4-4是多端口共用存储器结构。该结构由三部分组成：Mi为多端口共 用存储器；Pi表示多台微处理机；I/Oi表示多端口共用I/O设备。
EP1
EP2
译码器
1
1
译码器
1
1
MP1 A0-9 A10-15 P1.0 P1 WR RD Di A0-9 A10-15 P1.0 WR RD P2 由P2.2-P2.7口提供高6位地址线 由P0口提供低8位、 P2.0-P2.1 共 与P1.0 控制信号经译码器译码 对 10位地址线对2114 进行片内寻址 2114 进行片选