
【计】 time-shared bus
time-sharing
【计】 slicing time; time sharing
【化】 time sharing
【经】 time-sharing
【计】 B; bus
分时总线(Time-Shared Bus)是数字系统中实现多设备通信的共享传输通道技术,其核心特征是通过时间分割机制协调多个设备有序使用同一组物理线路。该术语在计算机硬件和嵌入式系统领域具有以下专业定义与应用解析:
技术原理
分时总线采用时分复用(TDM)策略,将总线使用权按时间片分配给不同设备。每个设备在预定时间窗口内独占总线进行数据传输,例如微处理器通过总线仲裁器控制对内存和I/O设备的访问时序。数学上可表示为:
$$
T{cycle} = sum{i=1}^{n} ti
$$
其中 (T{cycle}) 为总线周期总时长,(t_i) 代表第(i)个设备的时间片。
典型架构特征
应用场景
主要应用于多核处理器内部互连、汽车电子CAN总线系统及工业控制网络。例如ARM Cortex-M系列芯片采用AHB总线实现CPU与DMA控制器的分时通信。
性能指标
关键参数包括总线带宽(单位:MB/s)、仲裁延迟(单位:时钟周期)和最大负载设备数。现代PCIe 5.0总线通过分时复用可实现128GB/s的有效带宽(数据来源:PCI-SIG官方技术白皮书)。
该技术通过硬件级时间管理优化了系统资源利用率,但存在实时性受仲裁机制影响的局限性,在航空航天等强实时场景中常与冗余总线配合使用。
分时总线是计算机系统中实现多个部件共享传输线路的核心机制,其核心特点体现在“分时”与“共享”两方面。以下是详细解析:
分时总线指多个部件通过时间片轮转方式共享同一组物理线路,以实现数据、地址或控制信号的传输。这种机制要求同一时刻仅允许一个部件发送信息,但多个部件可同时接收相同信息。
线路分时复用
访问权限分时控制
主要用于系统总线(如连接CPU、内存、I/O设备的总线)和多处理器系统,典型例子包括PCI总线和现代SOC芯片内部总线。其分时特性平衡了硬件成本与传输效率,但可能引入仲裁延迟(如提到的时间间隔划分问题)。
提示:分时总线与并行总线的区别在于,前者通过时间维度扩展传输容量,后者通过增加物理线路提升带宽。实际系统中常结合使用这两种技术。
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