[发明专利]共用每个周期的动态总线仲裁与授权

权利要求书

1.一种不需要数据等待缓冲器的、在连接存储器与多个外部设备的一条非专用总线上的直接存储器存取数据传递期间对总线仲裁进行优化的装置，其特征为：

连接到每一外部设备的单条仲裁总线；

连接到所述非专用总线的时钟发生装置，用于在每个时钟周期提供两个非重叠时钟信号的相继序列，并且数据传送周期等于一个相应的设备确认数据传送完成所需的数个时钟周期，而仲裁周期等于预选数目的时钟周期；

有效地连接于所述时钟发生装置和仲裁总线的装置，负责在一个序列中仅在第一个所述时钟信号的开始沿由每个外部设备向仲裁总线发送仲裁优先级总线请求；

有效地连接到所述时钟发生装置和每个设置的装置，负责在那个相同的所述序列中仲裁周期的最后一个所述时钟信号的结束沿动态地调整具有最高总线优先级的外部设备，将其本身指定为即将成为总线主控器的下一个外部设备；以及

有效地连接到所述时钟发生装置和非专用总线的、包括第一锁存装置的传送装置，在当时有效的总线主控器放弃控制权之后的下一周期开始为了在所述被指定的总线主控器与所述存储器或与其它外部设备之间通过该非专用总线进行单个数据传送或可变成组长度数据传送，负责在所述的一个序列期间在一个周期的第一时钟信号的开始传送地址，和负责在紧随所述那个序列的下一周期期间在第一时钟信号的开始时候传送数据。

2.如权利要求1所述的装置，其特征为：有效地连接到仲裁总线的寄存器，用于存储至少为一个外部设备指定优选级的优先级代码，和通过非专用总线连接到所述寄存器的微处理器，用于动态地修改所述优先级代码以改变所述优先级。

3.如权利要求1所述的装置，其特征为：连接到仲裁总线的电路，用于预先选择和固定可建立各个外部设备的优先级的优先级代码。

4.如权利要求1所述的装置，其特征为：连接以驱动仲裁总线的并在所述那个序列中由第一时钟信号的所述开始沿设置的装置；和连接到仲裁总线的另一锁存装置，用于接收仲裁优先级并在所述那个序列中由所述最后一个时钟信号的所述结束沿来设置以使所有总线主控优先权请求同步。

5.如权利要求1所述的装置，其特征为：有效地连接到仲裁总线和时钟发生装置的装置，负责来自于由所述第一时钟周期开始所启动的设备的总线请求，以在所述单个仲裁总线上确定所述仲裁周期流水线的第一层，和负责在所述最后时钟周期结束时将优先级总线赋予一个设备，以分两层的重叠方式确定所述仲裁周期流水线的第二层，从而并不因为仲裁而损耗地址和数据传送周期，以及与非专用总线相连的装置，用于在所述非专用总线上对地址和数据传送进行流水线处理，达到第三层流水线。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述传送装置负责在一时刻来自一个外部设备的成组传送命令，以产生按首尾相接方式传送数据的信号，这样在不降低数据传送带宽情况下，在某一时刻在非专用总线上从不同外部设备以多路复用连续顺序流形式传送数据。

7.如权利要求1所述的装置，其特征为：包括两个锁存器，与所述的第一锁存装置是分开的，有效地连接于所述时钟发生装置和仲裁总线，并负责在所述一个序列中由所述第一时钟信号设置这些锁存器中的一个并在紧接所述那个序列之前的序列中由所述最后一个时钟信号设置这些锁存器的中的其它锁存器，以使当时有效的总线主控器能在一个附加传送周期或数个附加传送周期保持和一个外部设备进行通信。    

8.如权利要求1所述的装置，特征为：与外部设备和时钟发生装置相连的装置，在以下情况下剥夺已按顺序被指定为下一个总线主控器的外部设备：    

(a)当时有效的总线主控器已经通过启动一锁定期在多于一个传送周期里保持总线主控关系，和

(b)在所述锁定期内一更高优先级设备获得仲裁优先级。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于：非专用总线包括一条单向总线，用于在半周期期间多路复用地输出地址和数据，和一条单向输入的数据总线。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于：非专用总线是用于地址和数据的单一双向总线，并且包括有效地连接于所述时钟发生装置和非专用总线的装置，以仅在一次长传送的开始时刻发送地址，而在其后的数据传送周期内，只要地址构成一连续的序列就依次地将地址递增。