多站总线系统及其运行方法技术方案

讲述一种多站总线系统及其运行方法。其特征是可动态地改变对默认主设备的确定。由此该总线系统可在任何情况下最佳地适应相应的条件；包含该总线系统的系统可以以最佳的方式快速而有效地运行。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种如权利要求1和2的前序部分所述的装置，也即一种多站总线系统，该系统带有一种总线及经该总线相连的单元，其中这些单元中的一个可确定为默认主设备，而且本专利技术还涉及一种运行该多站总线系统的方法。多站总线系统是这样一种总线系统，也即在该系统运行期间，不同的连接在总线上的单元可以轮流成为总线主设备。对于可能成为总线主设备的单元而言，通常情况下可以确定其中之一作为默认总线主设备或默认主设备；如果没有其他单元请求总线(想成为总线主设备)，那么该单元就一直是总线主设备。长期以来这种多站总线系统已有很多不同的实施形式，因而不需要详细说明。因为不同的单元可以轮流成为总线主设备，所以这种类型的总线系统使用起来很灵活。不过经验表明，这种本身使用起来很灵活的总线系统并不总是能够最佳地适应相应的条件。因此本专利技术所基于的任务是，创造一种，以使在任何情况下，该多站总线系统都能最佳地适应相应的条件。根据本专利技术，该任务由权利要求1的特征部分中所要求保护的特征(装置)和由权利要求2的特征部分中所要求保护的特征(方法)来解决。据此，规定—该多站总线系统允许可动态地改变对默认主设备的确定(权利要求1的特征部分)，或—动态地改变对默认主设备的确定(权利要求2的特征部分)。这样，在总线系统运行期间，不同的与该总线系统相连的单元可被轮流地确定为默认主设备。也就是说，被确定为默认主设备的单元通常可以立刻(无需事先请求总线)、也即以最快的速度去访问总线。通过对默认主设备进行适当的确定或对默认主设备的确定进行适当的改变，总线系统由此可以在任何情况下最佳地适应给定的条件；包含该总线系统的系统因此可以最快和有效地工作。本专利技术的优选扩展方案在从属权利要求、下述说明和附图中给出。以下借助一个附图所示的实施例来详细阐述本专利技术。附图示意性示出了以下将要详细阐述的系统的结构。附图所示的系统是一种包含一个微控制器(或者其他由程序控制的单元，比如微处理器)的系统。该系统包括一个微控制器1和一个外部存储器2。微控制器1包含核心11，指令存储器12，数据存储器13，第一外围单元14，第二外围单元15，第三外围单元16，总线控制器17，位于第二总线21和第三总线22之间的总线协议转换单元(指令桥)18，位于第一总线20和第三总线22之间的总线协议转换单元(数据桥)19，第一总线20，第二总线21，和第三总线22，其中，—第一总线20和核心11、数据存储器13、数据桥19相连，—第二总线21和核心11、指令存储器12、指令桥18相连，以及—第三总线22和第一外围单元14、第二外围单元15、第三外围单元16、总线控制器17、指令桥18、数据桥19相连。总线控制器17是设于微控制器1之外的外部总线的总线控制器；外部存储器2(必要时还有其它一些外部单元)与该外部总线相连。本例中外部存储器2是一个用于微控制器1的外部数据和/或程序存储器。核心11需要的指令数据可以任选地从内部数据存储器12中取出，或者经由第二总线21、指令桥18、第三总线22和总线控制器17从外部存储器2中取出。由核心11触发的数据传输可以任选地以内部数据存储器13或外部存储器2作为数据源和/或数据目的；在核心11和外部存储器2之间传输的数据经由第一总线20、数据桥19、第三总线22和总线控制器17传送。第三总线22和通过其相连的单元一起构成了此处尤其有意义的总线系统。该总线涉及到一种多站总线系统，而且其特征是与总线相连的单元中的哪一个应是默认主设备可以动态地调整。也就是说，在经第三总线22相连的单元(第一外围单元14，第二外围单元15，第三外围单元16，总线控制器17，指令桥18，以及数据桥19)之中，可以有多个或全部单元为总线主设备，而且在总线系统运行期间，用作总线主设备的单元中哪一个应是默认主设备可以动态地调整(改变)。如果且只要经总线相连的单元没有提出总线请求，则用作默认主设备的单元即是总线主设备。如果某单元在其需要总线的时刻正好是总线主设备，则该单元具有以下优点该单元可以立即使用总线而无需事先请求总线。如果某单元在其需要总线的时刻不是总线主设备，则该单元必须首先请求总线，由此将必要的对总线的访问至少延迟一个总线周期。通常，需要总线最频繁的那个单元可以确定为默认主设备；于是，需要总线最频繁的那个单元可以平均地以最快的速度访问总线。这类总线系统工作起来效率很高。如本例所述，通过对默认主设备的调整进行动态改变，可以用相对较小的代价极大地提高该总线系统的效率。以下借助附图来说明对默认主设备的调整进行动态(在总线系统运行期间)改变相对于其固定不变(在总线运行期间不可改变)所带来的优点。首先假定将数据桥19固定调整成第三总线22的默认主设备。接着，如果必须在核心11和与第三总线22相连的一个单元之间进行数据传输，则数据桥19通常可以立即访问第三总线22。因此这类数据传输可以极快和有效地完成。与此相反，要向核心11提供存储在外部存储器2中的指令数据就比较费事。为了从外部存储器2给核心11提供所请求的指令数据，指令桥18必须成为总线主设备。因为默认主设备—在本例中也即数据桥19—一般来说是总线主设备，所以指令桥18必须首先请求总线。只有指令桥18本身即是总线主设备，并且已获得对第三总线22的访问权，指令桥18才可以向核心11传输存储在外部存储器2中的指令数据。需执行的对第三总线22的请求将使指令数据传输延迟至少一个总线周期。实际上，为了提取表示一条指令的数据，一次指令数据传输是不够的。于是，要提取表示相关指令的数据则延迟更多。也即指令桥18必须为每次指令数据传输重新请求第三总线22，因为一旦指令桥18不再需要第三总线22，也即在每次单个的指令数据传输之后，默认主设备、也就是说数据桥19会再次自动地成为总线主设备。通过将指令桥18确定为用于第三总线22的默认主设备，可以加速指令数据的传输。不过，这样一来经数据桥19完成的数据传输的速度就不再那么快，效率也不再那么高。这类缺点可以通过对默认主设备的调整进行动态改变来加以克服。这样，也就是说每次正好是那个对第三总线的需要特别频繁或特别快的单元被确定为默认主设备。在相应的时刻优选确定哪个单元为默认主设备依赖于包含本总线系统的系统。比如可根据与总线相连的单元以前使用总线的情况来确定默认主设备。例如，视各个单元何时和/或以何种频率和/或以多长时间使用该总线而定。在此，譬如可规定，最后使用过总线的单元总被确定为默认主设备。为代替上述方法，也可譬如规定，在预定的先前时间段内需要总线最频繁的单元总被确定为默认主设备。如果期望某个单元在接下来的时间里必须特别频繁或特别快地访问总线，则该单元亦可总是被确定为默认主设备。比如可以通过对微处理器1(或其他需要总线的程控单元或子单元)中的实际或期望的程序流程进行分析来采取这种预见方法。很明显，可以依据任一标准和参数来确定相应的默认主设备，在此也准许确定默认主设备所依据的标准和参数进行自身变化。此类对默认主设备的确定也可应用于多处理器系统，准确地说是应用于一种与多个程控单元相连的总线系统。上述对默认主设备的确定亦可应用于这样的总线系统，即它们不是程控单元和/或包括程控单元的系统的组成部分。可动态改变的对默认主设备的确定具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
带有一种总线（２２）和经该总线相连的单元（１４到１９）的多站总线系统，其中这些单元中的一个可被确定为默认主设备，其特征在于，该多站总线系统允许可动态地改变对默认主设备的确定。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A温策尔，
申请(专利权)人：因芬尼昂技术股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]