基于多CF接口系统的总线设计

集中式仲裁方式的电路简单，速度快；但它的容错能力差，鲁棒性不够好。

分布式仲裁不需要中心仲裁器，每个潜伏的功能模块都有自己的仲裁号和仲裁器。共享的仲裁总线上总是保存着当前占用总线模块的仲裁号，当其它模块有总线请求时，各仲裁器将从仲裁总线上得到的号与自己的号进行比较。假如仲裁总线上的号大，则它的总线请求不予响应，并撤消它的仲裁号。最后，获胜者的仲裁号保存在仲裁总线上。

分布式仲裁方法固然电路复杂一点，但容错能力强，可扩展性好，当其中一部分出现故障时，不会影响其它的部分的工作。

3.3 本系统仲裁策略的解决方案

本系统采用计数器定时查询的仲裁策略，这是集中式仲裁方式的一种，其基本思想是，总线上的任一设备要求使用总线时，通过共同的请求线向中心仲裁器发出总线请求。仲裁器接到请求信号以后，在总线不忙的情况下，让仲裁地址计数器开始计数，计数值通过一组地址线发向各设备。每个设备接口都有一个设备地址判别电路，当地址线上的计数值与请求总线的设备地址相一致时，该设备把总线状态设为占用，获得了总线使用权，同时中止计数查询。该方式的特点是计数灵活，既保证了仲裁的公平，也突出了重点。

这种方式很好决了总线冲突和“死锁”的题目。对于紧急占用的题目，可以通过中断广播的方法来实现。即当有一个CF卡需要紧急服务时，它向所有的设备发出占用总线的中断请求，其它设备检查自己是否占用总线，假如占用，就马上开释；没有占用，就继续执行自己的操纵。当紧急任务完成后，该CF卡再把总线控制权交给原来控制总线的设备。这样就可以使各设备的优先权得到保证。

4. 具体的设计实现

本系统中的多CF卡采用INTEL公司的PD6722作为主控。它是一个专门的从ISA总线扩展出两个符合PCMCIA标准的芯片，不需要其它任何控制电路。它能直接治理地址在64K到16M之间，通过一个地址偏移量寄存器（存有所治理的地址的起始位置）把它映射到一个64M的地址上。通过扩展，可以方便地控制四个CF接口。而且它自身包含了仲裁逻辑电路，所以基本不需要另外的仲裁电路，这为设计带来了很大的方便。

设计本系统的主要工作是对如何更加有效地种用总线。要使多个CF接口能够协同工作，我们不但要做好硬件的设计，还要选择良好的总线仲裁策略。

这个系统直接连到系统的总线上，在加电的同时，总线首先由主控占用，并由主控对各个接口进行初始化的配置，把相应的工作模式配置到各个端口，并为它们分发时间片和优先级，然后用计数器定时查询方式进行工作。

本系统也有脆弱的一面，主要体现在对主控的存赖度较高，假如主控芯片出了题目，对本系统的打击是致命的，这一点我们会在以后的工作中加以改进。