Высокое выходное сопротивление шинных преобразователей позволяет непосредственно соединять выходы нескольких таких элементов друг с другом. Это качество используется для организации общих шин, т.е. шин, к которым независимо друг от друга могут подключаться различные передатчики и приемники, чтобы производить обмен (рис. 1.23).
Если общая шина для нескольких передатчиков и приемников проектируется в рамках одного ОУ с общим УА, то при разработке микропрограмм необходимо контролировать и не допускать, чтобы в одной микрокоманде активизировалось несколько шинных формирователей, подключенных к общей шине, так как в этом случае на ней будет установлен неопределенный код.
Рис. 1.23
Примером использования общих шин служит организация регистров общего назначения в процессоре (рис. 1.24).
Рис. 1.24
Еще больше преимуществ дают общие шины для организации обмена между различными устройствами компьютера. Подключение к общей шине позволяет каждому устройству связываться со всеми другими устройствами, подключенными к этой общей шине. Однако, поскольку управление каждым устройством организуется автономно с помощью собственного УА, регулировать процессы обмена по такой шине становится значительно сложнее.
Первое, что необходимо организовать при использовании такой общей шины, – это адресация устройств, поскольку в обмен должно включаться только то устройство-приемник, для которого предназначена передаваемая информация. Фактически это означает, что кроме собственно шины данных должна быть еще шина адресов.
Во-вторых, необходимы аппаратные средства, предотвращающие попытки нескольких устройств произвести обмен по общей шине одновременно.
Иными словами, кроме собственно общей шины в электрическом смысле, для организации обмена по ней необходимы специальные аппаратные средства и протокол обмена. Под протоколом обмена понимается состав сигналов управления взаимодействующих устройств и порядок их следования во времени при выполнении цикла обмена. В компьютерах для централизованного управления обменами по общим шинам используются контроллеры шин. В задачу контроллера шины входит регистрация запросов на обмен от устройств – инициаторов обмена, выделение наиболее приоритетного запроса и выдача управляющих сигналов разрешения обмена одному из устройств.