总线仲裁(Bus Arbitration)是指在多个设备使用同一总线的时候,如何控制总线的访问权限和顺序的问题。当多个设备同时想要在总线上进行数据传输时,总线需要通过总线仲裁来协调访问,以避免数据冲突和出现其他问题。
总线仲裁的主要作用是协调多个设备在同一总线上的访问。在数据通信时,如果多个设备同时向总线发送数据,将会出现数据冲突、数据丢失等问题,使设备之间的通信失败。而通过总线仲裁,可以避免数据冲突,实现多个设备间的协调通信。
总线仲裁有两种基本的实现方式:中心化和分布式。其中,中心化的方式由主控设备控制总线的访问权限,而分布式的方式则由各个设备自行协商确定总线访问权限。
在中心化方式下,一般将总线分为两个区域,分别是P区和Q区。P区由主控设备独占使用,而Q区可以由各个设备共享使用。当Q区需要访问总线时,需要向P区发出请求,并由主控设备进行总线访问权限的分配。
而在分布式方式下,各个设备可以通过协商的方式确定总线访问优先级。对于多个设备同时发送访问请求的情况,每个设备会发送一个比特的优先级信息,优先级高的设备会获得总线访问权。
总线仲裁广泛应用于各种计算机硬件接口,如PCI总线、USB总线、I2C总线等。在现代计算机系统中,各种外设设备,如网络适配器、硬盘控制器、音频控制器等,都需要通过总线进行数据传输,因此总线仲裁也是计算机设备通信中不可或缺的一部分。