通道多路輸出選擇器

簡介

多路選擇器是指在多路數據傳送過程中，能夠根據需要將其中任意一路選出來的電路，叫做數據選擇器，也稱多路選擇器或多路開關。通道一般連線多個設備，通道輸出有多路選擇，通道多路輸出選擇器即選擇一個設備進行輸出操作的控制器。屬於一種設備控制器。

功能

通道多路輸出選擇器一般有以下功能：

接收和識別命令

CPU 可以向控制器傳送多種不同的命令，設備控制器應能接收並識別這些命令。為此，在控制器中應具有相應的控制暫存器，用來存放接收的命令和參數，並對所接收的命令進行解碼。例如，磁碟控制器可以接收 CPU 發來的 Read、Write、Format 等 15 條不同的命令，而且有些命令還帶有參數；相應地，在磁碟控制器中有多個暫存器和命令解碼器等。

標識和報告設備的狀態

控制器應記下設備的狀態供 CPU 了解。例如，僅當該設備處於傳送就緒狀態時，CPU才能啟動控制器從設備中讀出數據。為此，在控制器中應設定一狀態暫存器，用其中的每一位來反映設備的某一種狀態。當 CPU 將該暫存器的內容讀入後，便可了解該設備的狀態。

地址識別

就像記憶體中的每一個單元都有一個地址一樣，系統中的每一個設備也都有一個地址，而設備控制器又必須能夠識別它所控制的每個設備的地址。此外，為使 CPU 能向(或從)暫存器中寫入(或讀出)數據，這些暫存器都應具有唯一的地址。例如，在 IB-MPC 機中規定，硬碟控制器中各暫存器的地址分別為 320～32F 之一。控制器應能正確識別這些地址，為此，在控制器中應配置地址解碼器。

通道分類

根據信息交換方式，通道可分成位元組多路通道、選擇通道、成組多路通道3種類型。

位元組多路通道

位元組多路通道適用於連線印表機、終端等低速或中速的I/O設備。每個通道可以連線8、16、32個甚至更多的子通道。子通道所連線的I/O設備以位元組為單位經通道與記憶體交換數據。在一個子通道傳送一個位元組後，立即讓位於另一個子通道傳送下一個位元組。

選擇通道

位元組多路通道不適於連線高速設備，這推動了按成組方式進行數據傳送的選擇通道的形成。選擇通道適用於連線高速I/O設備，如磁帶、磁碟。選擇通道每次傳送一批數據，傳送速率很高。由於選擇通道只有一個分配型子通道，雖然這個子通道可以連線多台設備，但每次只能把子通道分配給一台設備使用。一旦分配給某台設備，子通道就被它獨占，即使暫時出現空閒．也不允許其他設備利用該子通道。直到它被釋放，再選擇另一台設備為其服務。所以這種通道的利用率並不高。

成組多路通道

成組多路通道綜合了位元組多路通道分時工作和選擇通道傳輸速率高的特點。它具有多個非分配型子通道，每個子通道連線一台中、高速I/O設備，因而通道所連線的幾個設備可並行工作，而且每台設備的數據傳送都是按成組方式進行的。因此，這種通道既具有很高的數據傳輸速率，又能獲得令人滿意的通道利用率。利用成組多路通道傳輸數據時，首先讓某台設備執行一條通道命令，傳送一批數據，然後再選擇另一台設備執行另一條通道命令，即幾台設備的通道程式都在同時執行中。但任何時刻，通道只能為一台設備的數據傳輸提供服務。因此成組多路通道技術相當於通道程式的多道程式設計技術。