[发明专利]在微处理器系统总线上分配存取周期的方法和配置

说明书

本发明涉及的是一种在微处理器系统总线上分配存取周期的方法，其中由与总线连接的系统单元借助一个分配设备在考虑当前确定的优先级下控制存取周期。

微处理器系统经常使用一个公用数据总线来交换信息。对总线存取的权限由一个分配设备(仲裁器)控制，该分配设备分析对连接在总线上的系统单元的询问，并根据一个预先确定的协议分配优先次序的存取。这一协议由电路技术实现，因为对微处理器的功能需求由于处理速度的限制不允许使用软件解决方案，同时硬件解决方案可以以很小的开销实现。在“ Intel80386EX用户手册”(第16.2.4节，第16页，1995年2月6日)的说明书中公开了两种分配优先级的方法。一种是给系统单元固定的优先级，另一种是动态地分配优先级，其中“最高优先级”在一个公用的移位寄存器中周期地循环。这里，“最高优先级”在对总线的每一存取周期之后由在移位寄存器中相继的系统单元控制，使得所有参加该仲裁方法的系统单元的优先级改变。这一种优先级分配协议导致对于总线同样的存取权限，也就是说，所有系统单元的等待时间在静态设备中同样长，直到它们被选中对总线存取。

前述优先级分配模式在一些特定的应用场合不适合。作为一个例子，有这样的微处理器系统，它由一个使用分立的程序存储器的微处理器控制，到达该微处理器的一个端口的数据经由一个公用的存储器而从另一个端口重新输出(路由器)。这些数据由多个连接在总线上的系统单元直接通过公用存储器交换。为检验的目的这种交换偶而由微处理器控制。为避免长时期等待，单个检验步必须具有高优先级。因为不知道在微处理器中运行的软件，所以不能对存储器-检验步的频度和持续时间评价。因此，给处理器固定分配最高优先级在不适当的场合会导致阻塞其它系统单元的数据交换。

因此本发明的一个基本任务是设计一种稀少地和频繁地对总线存取进行分配的方法，它可以几乎完全避免由进行数据交换的系统单元所引起的阻塞。该任务通过按照权利要求1的上位概念的特征的方法所表示的特征而解决。

本发明的方法的重要方案在于，总线存取由与公用总线连接的系统单元在考虑当前确定的优先级下控制。它意味着，对于每一个连接在总线上的系统单元例如借助于一个优先级计数器和一个优先级比较器来控制优先级。在起动微处理器系统时给所有系统单元分配不同的优先级。这里当在当前存取中总线分配给一个在前次存取周期内具有较高优先级的系统单元时，该优先级使用一个计数器在每次存取周期后升高。必须绝对地注意优先级的提高，这意味着，优先级的升高既可以由优先级计数器读数的升高也可以由其降低而引起。在优先级计数器读数降低时分配给最低优先级计数器读数的系统单元具有最高的优先级，反之亦然。当给在当前存取周期被分配的系统单元分配总线存取之后，优先级被复位，也就是说计数器将置为零或置为最大值-权利要求2。否则优先级保持不变，亦即计数器读数不变。分配给系统单元的优先级以预先规定的固定的整数值，特别是以原值+“输入”而改变时-权利要求2-更有优点。这样可以使用市售集成电路特别经济地实现。本发明的方法的最重要的优点在于，给相应于其它系统单元很少要求总线存取的系统单元分配一个较高的优先级，即它的优先级由于其它系统单元的每一次存取而升高。

一个分配设备的优化设计由另一个权利要求-权利要求3-得知。按照本发明的方法可以在一个分配设备中，也就是说在开始时所述的仲裁器中完全以电路技术实现。

下面根据关于分配设备ZTE的一个实施例的系统概要图和一个框图详细叙述本发明的方法，其中：

图1表示实现本发明的方法的一个微处理器系统的系统单元的配置；

图2表示实现本发明的方法的配置的构造。