根據各微處理器在多微處理器系統中的地位，可以把多微處理器系統的結構分為分級式結椰垂直式)和并行式結椰水平式頂種。
1．分級式結構
分級式結構系統的拓撲結構呈樹狀。在這種結構中，各微處理器之間存在著明顯的層次關系。通常下級微處理器執行數據采集和控制任務；上級微處理器執行數據的加工任務以及綜合處理和管理抉策任務。如圖5.1所示的一種情況，PP為主微處理器，控制其它微處理器，其它微處理器為從微處理器，擔任具體的獨立的子任務，如數據采集、信號輸出、顯示打印等。這樣的分級式結構又稱主從式結構。由于每臺從微處理器MP只與主微處理器MM通信，因而系統通信結構簡單，易于實現。
這種結構形式的主微處理器十分重要，一旦出現故障，整個系統將陷于癱瘓，因此宜設計成雙供系統，即增加一個備用的主微處理器。另一種分級式結構的系統，上級微處理器只承擔監視和大容量數據存儲等任務，而不控制下級微處理器，則它出現故障對整個系統的影響不大。分級式結構系統的另一種可能故障是通信線路出問題，使得某些下級微處理器與上級微處理器失去聯系。性能要求高時，也可以采用冗余技術加以克服，或采用系統出現故障時微處理器自動降級使用的方法。
2．共享總線式結構
這是一種并行式結構，與分級式結構不同，并行式結構系統中的各微處理器完全沒有固定的主從關系，各微處理器在定義之前是完全平等的關系，可以互相通信，也可以不聯系，可以作主微處理器，也可以作從微處理器。把各微處理器和外部設備通過公用總線連接起來，便形成所謂共享總線式結構系統。如圖5.2所示，這種結構又分單共享總線式和多共享總線式兩種。每一總線都會有控制線、數據線和地址線若干條，各微處理器和設備都掛在共享總線上，并按一定的規則對總線進行訪問，從而達到各微處理器和設備之間彼此交換信息的目的。對于總線的訪問控制可以來用集中和分散兩種方式。在集中控制方式中，訪問總線的控制功能集中于一處，交換的信息首先傳送至一個共享開關中，然后由它將這些信息沿著公用總線再傳送至指定的目的地。這種集中控制功能可以包括在一個微處理器中，或者由一個專用總線控制器來完成。專用總線控制器可以按查詢方式、中斷方式或特殊的分配方式工作。若采用另一種方式，總線的控制邏輯分散在與總線相連的所有微處理器中。
共享總線式系統的性能主要取決于總線的“帶寬”、系統設備的數目、和訪問控制規則等因素。共享總線式系統結構的主要優點是結構簡單，設備的掛接或摘除比較方便，成本較低它的問題在于，如果總線出現故障，則將影響整個系統。多共享總線可以提高性能和可靠性，但結構復雜，成本增高。
3．點至點互聯式結構
將兩個以上的微處理器通過通信線路彼此連接起來便形成點至點互聯式結構。如果在點至點互聯系統中，每個微處理器之間都有通信線路連接，則稱為全互聯系統，否則稱為部分互聯系統。圖5.3所示的為一般全互聯式結構的多微處理器系統。
這種結構的多微處理器系統中，通信機構復雜，當微處理器數量大于5時，系統內部沖突和競爭增加，致使通信轉換不快涎以滿足實時要求刷如肘于圖5.3所示的五個節點組成的全互聯系統，需要10條通信線路，且每個微處理器要有四個接口，以便與其它微處理器連接。當然，這種結構的優點是可靠性高，部分通信線路的故障對整個系統影響不大。為了避免造價過高，且滿足實時要求，系統的微處理器不能過多，最好不超過三個。
4．共享存儲器連接式結構
圖5.4所示的是，各微處理器通過一個多端口存儲器連接進行通信的結構，稱為共享存儲器連接式結構。這種結構中，多端口負貢解決訪問沖突，并采用周期安排方式進行訪問。訪問快，吞吐量大，可靠性高是這種結構的優點。但當系統的微處理器數量達到3個及以上時，存儲器端口的增加會有困難。這里的多端口共享存儲器與共享總線式系統中的共享存儲器(公共存儲器)是有區別的。（本文來源：正航儀器）http://www.gzpengjie880.cn
相關信息
粵公網安備 44190002002768號