數據通路

數據通路

數字系統中,各個子系統通過數據匯流排連接形成的數據傳送路徑稱為數據通路。數據通路的設計直接影響到控制器的設計,同時也影響到數字系統的速度指標和成本。一般來說,處理速度快的數字系統,它的獨立傳送信息的通路較多。但是獨立數據傳送通路一旦增加,控制器的設計也就複雜了。因此,在滿足速度指標的前提下,為使數字系統結構盡量簡單,一般小型系統中多採用單一匯流排結構。在較大系統中可採用雙匯流排或三匯流排結構。

舉例說明


(以概述中圖為例)
通用寄存器組R:容量16個字,雙埠輸出
暫存器A和B:保存通用寄存器組讀出的數據或BUS上來的數據。
算術邏輯單元ALU:有S3、S2、S1、S0、M五個控制端,用以選擇運算類型。
寄存器C:保存ALU運算產生的進位信號。
RAM隨機讀寫存儲器:讀/寫操作受MRD/MWR控制信號控制。
MAR:RAM的專用地址寄存器,寄存器的長度決定RAM的容量。
IR:專用寄存器,可存放由RAM讀出的一個特殊數據。
控制器:用來產生數據通路中的所有控制信號,它們與各個子系統上的使能控制信號一一對應
BUS:單一數據匯流排,通過三態門與有關子系統進行連接。

簡介


單匯流排的系統來說,擴充是非常容易的,只要在BUS上增加子系統即可。例如增加一個寄存器時,可將匯流排BUS接到寄存器的數據輸入端,由接收控制信號將數據打入。如果該寄存器的數據還需要發送到BUS 時,在寄存器的輸出端加上三態門即可,或者乾脆使用帶三態門輸出的寄存器。
圖中所示的數據通路中,兩類信息的表示方式是非常明確的:雙線表示數據信息,帶箭頭的單線表示控制信號。所有的控制信號由控制器產生,在它們的協調配合下,數據流通過BUS匯流排在各子系統之間進行流動。