計算機組成原理第3章

1、第三章第三章系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線v第一節(jié)第一節(jié) 總線的基本概念總線的基本概念v第二節(jié)第二節(jié) 總線的分類總線的分類v第三節(jié)第三節(jié) 總線特性及性能指標總線特性及性能指標v第四節(jié)第四節(jié) 總線結構總線結構v第五節(jié)第五節(jié) 總線控制總線控制v小結小結v作業(yè)作業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 總線的基本概念總線的基本概念一、計算機總線一、計算機總線二、總線的優(yōu)點二、總線的優(yōu)點三、總線的劣勢三、總線的劣勢四、總線的一般組成四、總線的一般組成五、總線上信息的傳送五、總線上信息的傳送六、總線結構的計算機舉例六、總線結構的計算機舉例分散連接分散連接存儲器存儲器輸入設備輸入設備運算器運算器控制器控制器輸出設備輸出設備計算機總線計算機總線總

2、線連接總線連接v用于連接計算機多個子系統(tǒng)（部件）用于連接計算機多個子系統(tǒng)（部件）v共享的信息通道共享的信息通道v總線也是連接復雜巨系統(tǒng)的一種基本工具總線也是連接復雜巨系統(tǒng)的一種基本工具v某一時刻只允許一個部件向總線發(fā)送信息，但是多個部某一時刻只允許一個部件向總線發(fā)送信息，但是多個部件可以同時接收相同信息件可以同時接收相同信息 存儲器存儲器CPUI/OI/OI/O 解決外部設備解決外部設備“雜雜”的問題：的問題：v容易增添新的設備容易增添新的設備v使用相同總線標準的外設容易在不同計算機間兼容使用相同總線標準的外設容易在不同計算機間兼容降低成本：降低成本：v總線可供多個設備共享總線可供多個設備共享

3、簡化設計簡化設計存儲器存儲器CPUI/OI/OI/O 總線的優(yōu)點總線的優(yōu)點容易成為信息通道的瓶頸容易成為信息通道的瓶頸v總線帶寬限制了整條總線的吞吐量總線帶寬限制了整條總線的吞吐量總線的最高速度主要由下列因素決定：總線的最高速度主要由下列因素決定：v總線長度總線長度v總線負載的設備數總線負載的設備數v負載設備的特性負載設備的特性延遲是否差異較大？延遲是否差異較大？ 數據傳輸率差異較大？數據傳輸率差異較大？存儲器存儲器CPUI/OI/OI/O 總線的劣勢總線的劣勢控制線控制線v總線請求信號及數據接收信號總線請求信號及數據接收信號v指明數據線上傳輸信息的類型指明數據線上傳輸信息的類型數據線數據線

4、在源設備和目標設備間傳送信息在源設備和目標設備間傳送信息v數據和地址數據和地址v復雜的命令復雜的命令數據線數據線控制線控制線總線的一般組成總線的一般組成串行串行并行并行總線上信息的傳送總線上信息的傳送1. 面向面向 CPU 的雙總線結構框圖的雙總線結構框圖 中央處理器中央處理器 CPUI/O總線總線M總總線線主存主存 I/O接口接口 I/O 設備設備1 I/O 設備設備2I/O接口接口I/O接口接口 I/O 設備設備n總線結構的計算機舉例總線結構的計算機舉例單總線（系統(tǒng)總線）單總線（系統(tǒng)總線）2. 單總線結構框圖單總線結構框圖 CPU 主存主存 I/O接口接口 I/O 設備設備1 I/O 設備

5、設備2 I/O接口接口 I/O 設備設備n I/O接口接口3. 以存儲器為中心的雙總線結構框圖以存儲器為中心的雙總線結構框圖系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線 主存主存 CPU CPU I/O接口接口 I/O 設備設備1 I/O 設備設備n I/O接口接口存儲總線存儲總線第二節(jié)第二節(jié) 總線的分類總線的分類1. .片內總線片內總線2. .系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線芯片內部芯片內部 的總線的總線數據總線數據總線地址總線地址總線控制總線控制總線雙向雙向 與機器字長、存儲字長有關與機器字長、存儲字長有關單向單向 與存儲地址、與存儲地址、 I/O地址有關地址有關有出有出 有入有入計算機各部件之間計算機各部件之間 的信息傳輸線的信息

6、傳輸線存儲器讀、存儲器寫存儲器讀、存儲器寫總線允許、中斷確認總線允許、中斷確認中斷請求、總線請求中斷請求、總線請求3. .通信總線通信總線串行通信總線串行通信總線 遠距離遠距離 數千公里數千公里并行通信總線并行通信總線 近距離近距離 小于小于30m傳輸方式傳輸方式 用于用于 計算機系統(tǒng)之間計算機系統(tǒng)之間 或或 計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng)與其他系統(tǒng)與其他系統(tǒng)（如控制儀表、移動通信等）（如控制儀表、移動通信等）之間的通信之間的通信第三節(jié)第三節(jié) 總線特性及性能指標總線特性及性能指標v一、總線物理實現一、總線物理實現v二、總線特性二、總線特性v三、總線的性能指標三、總線的性能指標 v四、總線標準四、總線標準

7、CPU插板插板主存主存 插板插板I/O 插板插板BUS主板主板總線物理實現總線物理實現1. 機械特性機械特性2. 電氣特性電氣特性3. 功能特性功能特性4. 時間特性時間特性尺寸尺寸、形狀、形狀、管腳數管腳數及及排列順序排列順序傳輸方向傳輸方向 和有效的和有效的 電平電平 范圍范圍每根傳輸線的每根傳輸線的 功能功能信號的信號的 時序時序 關系關系地址地址數據數據控制控制總線特性總線特性1. 總線寬度總線寬度2. 總線帶寬總線帶寬3. 時鐘同步時鐘同步/異步異步4. 總線復用總線復用5. 信號線數信號線數6. 總線控制方式總線控制方式7. 其他指標其他指標數據線數據線 的根數的根數總線的數據傳輸

8、速率總線的數據傳輸速率 MBps同步同步、不同步不同步地址線地址線 與與 數據線數據線 復用復用地址線、數據線和控制線的地址線、數據線和控制線的 總和總和負載能力、電源電壓、可擴展性負載能力、電源電壓、可擴展性突發(fā)、自動、仲裁、邏輯、計數突發(fā)、自動、仲裁、邏輯、計數總線的性能指標總線的性能指標思考題：總線工作頻率思考題：總線工作頻率32MHZ，總線寬度，總線寬度16位，計算總線帶寬？位，計算總線帶寬？32(16/8)=64MBps總線標準總線標準v總線標準總線標準v接口接口v系統(tǒng)的總線標準系統(tǒng)的總線標準v 設備總線標準設備總線標準ISAEISAVESA(LV-BUS)PCIAGPRS-232U

9、SB模塊模塊系統(tǒng)系統(tǒng)總總線線標標準準系統(tǒng)系統(tǒng)模塊模塊標標 準準 界界 面面總線標準總線標準接口接口CPU和內存、外設、或兩種外設、或兩種機器和內存、外設、或兩種外設、或兩種機器之間通過總線進行連接的邏輯部件。之間通過總線進行連接的邏輯部件。六種基本功能：六種基本功能：v控制，接口靠程序的指令信息來控制外圍設備的動控制，接口靠程序的指令信息來控制外圍設備的動作如啟動、關閉等；作如啟動、關閉等；v緩沖器，補償各設備速度差異；緩沖器，補償各設備速度差異；v轉換，完成任何要求的數據轉換；轉換，完成任何要求的數據轉換；v狀態(tài)，監(jiān)視外設的工作狀態(tài)并保存狀態(tài)；狀態(tài)，監(jiān)視外設的工作狀態(tài)并保存狀態(tài)；v整理，完成

10、一些特別功能，如在需要時修改字計數整理，完成一些特別功能，如在需要時修改字計數器；器；v程序中斷，發(fā)中斷請求至程序中斷，發(fā)中斷請求至CPU。系統(tǒng)總線標準系統(tǒng)總線標準總線標準總線標準數據線數據線總線時鐘總線時鐘帶寬帶寬ISA168 MHz（獨立）（獨立）16 MBpsEISA328 MHz（獨立）（獨立）33 MBpsVESA(VL-BUS)3233 MHz（CPU）132 MBpsPCI326433 MHz（獨立）（獨立）64 MHz（獨立）（獨立）132 MBps528 MBpsAGP3266.7 MHz（獨立）（獨立）133 MHz（獨立）（獨立）266 MBps533 MBps設備總線標

11、準設備總線標準RS-232（Recommended Standard-232C）v由美國電子工業(yè)協會由美國電子工業(yè)協會EIA（Electronic Industries Association）推）推薦的一種串行通信總線標準。薦的一種串行通信總線標準。USB（Universal Serial Bus）v接口基于通用的連接技術，可實現外設的簡單快速連接，已達到方接口基于通用的連接技術，可實現外設的簡單快速連接，已達到方便用戶、降低成本、擴展微機連接外設范圍的目的。便用戶、降低成本、擴展微機連接外設范圍的目的。IDE（Integrated Drive Electronics） v它是一種在主機處理

12、器和磁盤驅動器之間廣泛使用的集成總線。絕它是一種在主機處理器和磁盤驅動器之間廣泛使用的集成總線。絕大部分大部分PC的硬盤和相當數量的的硬盤和相當數量的CD-ROM驅動器都是通過這種接口和驅動器都是通過這種接口和主機連接的。主機連接的。SCSI（Small Computer System Interface）v現在這種接口不再局限于將各種設備與小型計算機直接連接起來，現在這種接口不再局限于將各種設備與小型計算機直接連接起來，它已經成為各種計算機（包括工作站、小型機、甚至大型機）的系它已經成為各種計算機（包括工作站、小型機、甚至大型機）的系統(tǒng)接口。統(tǒng)接口。小結小結v總線總線 是連接多個部件的信息傳

13、輸線，是各部件共享是連接多個部件的信息傳輸線，是各部件共享的傳輸介質。的傳輸介質。 v總線特性總線特性 有機械有機械/物理特性、電氣特性、功能特性、物理特性、電氣特性、功能特性、時間特性。時間特性。 v總線標準總線標準 從從ISA總線（總線（16位，帶寬位，帶寬15MB/s）發(fā)展）發(fā)展到到EISA總線（總線（32位，帶寬位，帶寬33MB/s）和）和VESA總線總線（32位，帶寬位，帶寬133MB/s），又進一步發(fā)展到），又進一步發(fā)展到PCI總線總線（64位，帶寬位，帶寬266MB/s）。）。 v衡量總線性能的重要指標是衡量總線性能的重要指標是總線帶寬總線帶寬，它定義為總，它定義為總線本身所能達

14、到的最高傳輸速率。線本身所能達到的最高傳輸速率。 第四節(jié)第四節(jié) 總線結構總線結構一、單總線結構一、單總線結構二、多總線結構二、多總線結構三、總線結構舉例三、總線結構舉例單總線（系統(tǒng)總線）單總線（系統(tǒng)總線） CPU 主存主存 I/O接口接口 I/O 設備設備1 I/O 設備設備2 I/O接口接口 I/O 設備設備n I/O接口接口一、單總線結構一、單總線結構v單總線結構特點單總線結構特點使用一條總線使用一條總線v處理器和主存儲器之間通信處理器和主存儲器之間通信v主存儲器和輸入主存儲器和輸入/輸出設備之間通信輸出設備之間通信優(yōu)點優(yōu)點 簡單、成本低簡單、成本低缺點缺點 速度慢，總線將成為系統(tǒng)瓶頸速度

15、慢，總線將成為系統(tǒng)瓶頸二、多總線結構二、多總線結構1、雙總線結構、雙總線結構2、三總線結構、三總線結構13、三總線結構、三總線結構24、四總線結構、四總線結構具有特殊功能的處理器，具有特殊功能的處理器，由通道對由通道對I/O統(tǒng)一管理統(tǒng)一管理通道通道 I/O接口接口 設備設備n I/O接口接口 設備設備0 CPU主存主存主存總線主存總線I/O總線總線雙總線結構雙總線結構v雙總線結構特點雙總線結構特點輸入輸入/輸出總線通過適配器和主存總線相連輸出總線通過適配器和主存總線相連主存總線用于處理器和主存儲器之間的通信主存總線用于處理器和主存儲器之間的通信輸入輸入/ /輸出總線為輸入輸出總線為輸入/ /輸

16、出設備提供信息輸出設備提供信息三總線結構三總線結構1主存總線主存總線DMA總線總線I/O總線總線 CPU 主存主存設備設備1設備設備n高速外設高速外設I/O接口接口I/O接口接口I/O接口接口v主存總線主要用于主存總線主要用于CPUCPU和主存之間數據交換和主存之間數據交換vI/OI/O總線供總線供CPUCPU與各類與各類I/OI/O設備之間傳遞信息設備之間傳遞信息vDMADMA總線用于高速總線用于高速I/OI/O設備與主存之間交換信息設備與主存之間交換信息v優(yōu)點：優(yōu)點：大大減少處理器大大減少處理器-主存總線負載主存總線負載三總線結構三總線結構2局域網局域網系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線CPUCache局部

17、總線局部總線擴展總線接口擴展總線接口擴展總線擴展總線Modem串行接口串行接口SCSI局部局部I/O控制器控制器主存主存用于用于CPU與與Cache或與更多的局或與更多的局部設備之間數據交換部設備之間數據交換與主存、與主存、Cache直直接相連，并且通過接相連，并且通過擴展總線接口和擴擴展總線接口和擴展總線相連展總線相連優(yōu)點：系統(tǒng)的工作效率明顯提高優(yōu)點：系統(tǒng)的工作效率明顯提高 四總線結構四總線結構多媒體多媒體 Modem主存主存擴展總線接口擴展總線接口局域網局域網SCSICPU串行接口串行接口FAX系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線局部總線局部總線高速總線高速總線擴展總線擴展總線圖形圖形Cache/橋橋三、總線

18、結構舉例三、總線結構舉例v1.、 傳統(tǒng)微型機總線結構傳統(tǒng)微型機總線結構v2、 VL-BUS局部總線結構局部總線結構v3、 PCI 總線結構總線結構v4、多層、多層 PCI 總線結構總線結構傳統(tǒng)微型機總線結構傳統(tǒng)微型機總線結構存儲器存儲器SCSI 控制器控制器主存控制器主存控制器ISA、EISA 8 MHz的的16位數據通路位數據通路標準總線控制器標準總線控制器33 MHz的的32位數據通路位數據通路系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線多媒體多媒體高速局域網高速局域網高性能圖形高性能圖形 CPU ModemVL-BUS局部總線結構局部總線結構33 MHz的的32位數據通路位數據通路系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線ISA、EISA多

19、媒體多媒體高速局域網高速局域網高性能圖形高性能圖形圖文傳真圖文傳真8 MHz的的16位數據通路位數據通路標準總線標準總線 控制器控制器CPU主存控制器主存控制器存儲器存儲器局部總線局部總線 控制器控制器 SCSI控制器控制器VL BUS ModemCPU多媒體多媒體PCI 橋橋高速局域網高速局域網高性能圖形高性能圖形圖文傳真圖文傳真PCI 總線總線系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線33 MHz的的32位數據通路位數據通路8 MHz的的16位數據通路位數據通路ISA、EISA標準總線標準總線 控制器控制器 SCSI 控制器控制器存儲器存儲器 ModemPCI 總線結構總線結構PCI總線總線2存儲器存儲器橋橋0橋橋

20、4 PCI設備設備橋橋5總線橋總線橋橋橋3橋橋1設備設備橋橋2第一級橋第一級橋第二級橋第二級橋第三級橋第三級橋PCI總線總線4PCI總線總線5PCI總線總線3PCI總線總線1PCI總線總線0存儲器總線存儲器總線 標準總線標準總線CPU多層多層 PCI 總線結構總線結構第五節(jié)第五節(jié) 總線控制總線控制一、總線判優(yōu)控制一、總線判優(yōu)控制二、總線通信控制二、總線通信控制一、總線判優(yōu)控制一、總線判優(yōu)控制v1、基本概念、基本概念v2、鏈式查詢方式、鏈式查詢方式v3、計數器定時查詢方式、計數器定時查詢方式v4、獨立請求方式、獨立請求方式總線事務總線事務v發(fā)起命令發(fā)起命令 （和地址），傳輸數據（和地址），傳輸數

21、據 主設備主設備 總線事務的發(fā)起者總線事務的發(fā)起者v發(fā)出命令（和地址）發(fā)出命令（和地址）基本概念基本概念從設備從設備 v若主設備發(fā)出的是讀命令，則將數據發(fā)送到主設備若主設備發(fā)出的是讀命令，則將數據發(fā)送到主設備v否則，接收主設備發(fā)來的寫入數據否則，接收主設備發(fā)來的寫入數據總線事務的響應者總線事務的響應者 總線判優(yōu)控制總線判優(yōu)控制分布式分布式集中式集中式鏈式查詢鏈式查詢計數器定時查詢計數器定時查詢獨立請求方式獨立請求方式總線主總線主設備設備總線從設備總線從設備主設備發(fā)起傳輸動作主設備發(fā)起傳輸動作數據可雙向傳輸數據可雙向傳輸總總線線控控制制部部件件I/O接口接口0BSBRI/O接口接口1I/O接口接

22、口nBG數據線數據線地址線地址線BS 總線忙總線忙BR總線請求總線請求BG總線同意總線同意I/O接口接口1鏈式查詢方式鏈式查詢方式v優(yōu)點優(yōu)點只需只需2根線就能按一定優(yōu)先次序實現總線控制根線就能按一定優(yōu)先次序實現總線控制容易擴充設備容易擴充設備v缺點缺點對電路故障很敏感對電路故障很敏感 如第如第i個設備的接口中有關鏈的電個設備的接口中有關鏈的電流有故障，那么流有故障，那么i個以后的設備都不能進行工作個以后的設備都不能進行工作；查詢鏈的優(yōu)先級是固定的查詢鏈的優(yōu)先級是固定的 當優(yōu)先級高的設備出現頻繁當優(yōu)先級高的設備出現頻繁請求時，離總線控制器遠，優(yōu)先級別低的設備很難獲請求時，離總線控制器遠，優(yōu)先級別

23、低的設備很難獲得請求。得請求。 0BS 總線忙總線忙BR總線請求總線請求總總線線控控制制部部件件數據線數據線地址線地址線I/O接口接口0BSBRI/O接口接口1I/O接口接口n設備地址設備地址I/O接口接口1 計數器計數器設備地址設備地址 1計數器定時查詢方式計數器定時查詢方式v優(yōu)點優(yōu)點設備的優(yōu)先次序可變設備的優(yōu)先次序可變對電路故障沒那么敏感對電路故障沒那么敏感v缺點缺點增加了控制線數增加了控制線數 log2n根控制線根控制線控制也較復雜控制也較復雜 排隊器排隊器排隊器排隊器總總線線控控制制部部件件數據線數據線地址線地址線I/O接口接口0I/O接口接口1I/O接口接口nBR0 BG0BR1BG

24、1BRnBGnBG總線同意總線同意BR總線請求總線請求獨立請求方式獨立請求方式v優(yōu)點優(yōu)點響應速度快響應速度快 不用一個個設備查詢不用一個個設備查詢優(yōu)先次序可由程序控制優(yōu)先次序可由程序控制 比較靈活比較靈活v缺點缺點控制線數量多控制線數量多 2n2n根控制線根控制線總線控制更復雜總線控制更復雜二、總線通信控制二、總線通信控制v1. 目的目的v2. 總線周期總線周期v3. 總線通信的四種方式總線通信的四種方式解決通信雙方解決通信雙方 協調配合協調配合 問題問題完成一次總線操作的時間完成一次總線操作的時間主模塊申請主模塊申請，總線仲裁決定，總線仲裁決定主模塊向從模塊主模塊向從模塊 給出地址給出地址

25、和和 命令命令主模塊和從模塊主模塊和從模塊 交換數據交換數據主模塊主模塊 撤消有關信息撤消有關信息 申請分配階段申請分配階段尋址階段尋址階段傳數階段傳數階段結束階段結束階段總線周期總線周期同步通信同步通信 異步通信異步通信 半同步通信半同步通信 分離式通信分離式通信 當前主、從模塊當前主、從模塊完全占有整個總完全占有整個總線傳輸周期線傳輸周期 各模塊在準備數據的過程中不占用各模塊在準備數據的過程中不占用總線，總線占用時都在做有效工作總線，總線占用時都在做有效工作總線通信的四種方式總線通信的四種方式同步通信同步通信由由 統(tǒng)一時標統(tǒng)一時標 控制數據傳送控制數據傳送v(1) 同步式數據輸入同步式數據

26、輸入v(2) 同步式數據輸出同步式數據輸出v(3) 同步通信特點同步通信特點 讀讀命令命令同步式數據輸入同步式數據輸入(讀）讀）T1總線傳輸周期總線傳輸周期T2T3T4 時鐘時鐘 地址地址 數據數據(1) 同步式數據輸入同步式數據輸入完成一次完整信息傳輸的時間完成一次完整信息傳輸的時間T1 主模塊發(fā)地址主模塊發(fā)地址T2 主模塊發(fā)讀命令主模塊發(fā)讀命令T3 從模塊提供數據從模塊提供數據T4 主模塊撤銷讀命令，從模塊撤銷數據主模塊撤銷讀命令，從模塊撤銷數據 數據數據同步式數據輸出（寫）同步式數據輸出（寫）T1總線傳輸周期總線傳輸周期T2T3T4 時鐘時鐘 地址地址 寫寫命令命令(2) (2) 同步式

27、數據輸出同步式數據輸出T1 主模塊發(fā)地址。主模塊發(fā)地址。T1.5 主模塊提供數據。主模塊提供數據。T2 主模塊發(fā)出寫命令，從模塊接到命令后在主模塊發(fā)出寫命令，從模塊接到命令后在規(guī)定時間內將數據總線上的數據寫到地址總線規(guī)定時間內將數據總線上的數據寫到地址總線所指明的單元中。所指明的單元中。T4 主模塊撤銷寫命令和數據等信號。主模塊撤銷寫命令和數據等信號。v同步通信優(yōu)點同步通信優(yōu)點規(guī)定明確、統(tǒng)一，模塊間的配合簡單一致；規(guī)定明確、統(tǒng)一，模塊間的配合簡單一致；v同步通信缺點同步通信缺點主、從模塊時間配合屬于強制性主、從模塊時間配合屬于強制性“同步同步”，嚴重，嚴重影響總線的工作效率；影響總線的工作效率

28、；設計缺乏靈活性；設計缺乏靈活性；v同步通信適用范圍同步通信適用范圍總線長度較短，各部件存取時間比較一致的場合。總線長度較短，各部件存取時間比較一致的場合。(3)(3)同步通信特點同步通信特點異步通信異步通信v聯絡方式聯絡方式v數據傳輸方式數據傳輸方式v異步通信特點異步通信特點應答信號在通信總線上傳輸（應答信號在通信總線上傳輸（2011研）研）采用采用 應答方式應答方式 ，沒有公共時鐘標準，沒有公共時鐘標準不互鎖不互鎖半互鎖半互鎖全互鎖全互鎖主設備主設備從設備從設備請請求求回回答答應答方式應答方式聯絡方式聯絡方式數據字數據字命令字命令字命令字命令字0 1 1 0 1 0 0 0起始位起始位終止

29、位終止位9.09 ms2 9.09 ms異步通信數據傳輸的并行和串行方式異步通信數據傳輸的并行和串行方式 “Ready”“Strobe”I/O 接接 口口I/O 設設 備備CPU并行并行串行串行起始位起始位終止位終止位9.09 ms2 9.09 ms數據傳輸方式數據傳輸方式v異步通信優(yōu)點異步通信優(yōu)點允許各模塊速度的不一致性，給設計者充分的靈活性和選擇余地允許各模塊速度的不一致性，給設計者充分的靈活性和選擇余地 ；v異步通信缺點異步通信缺點增加兩條應答線增加兩條應答線傳送速度低，傳送速度低，505019 20019 200波特波特v波特率：單位時間內傳送二進制的位數，單位波特率：單位時間內傳送二

30、進制的位數，單位bpsbps，記做，記做波特；波特；v比特率：單位時間內傳送有效二進制位數，單位比特率：單位時間內傳送有效二進制位數，單位bpsbps，記，記做比特；做比特；異步通信特點異步通信特點v思考題思考題2：在異步串行傳輸系統(tǒng)中，假設每：在異步串行傳輸系統(tǒng)中，假設每秒傳輸秒傳輸160個數據幀，其字符格式規(guī)定包含個數據幀，其字符格式規(guī)定包含1個起始位，個起始位，8位數據位，位數據位，1個偶校驗位，個偶校驗位，1個個終止位，試計算波特率和比特率。終止位，試計算波特率和比特率。解：解：1+8+1+1 = 11位位160*11=1760bps=1760波特波特160*8=1280bps = 1

31、280比特比特半同步通信半同步通信v（同步同步、異步異步 結合）結合）v 以輸入數據為例的半同步通信時序以輸入數據為例的半同步通信時序v 半同步通信特點半同步通信特點v 同步、異步和半同步三種通信的共同點同步、異步和半同步三種通信的共同點同步同步 發(fā)送方發(fā)送方 用系統(tǒng)用系統(tǒng) 時鐘前沿時鐘前沿 發(fā)信號發(fā)信號 接收方接收方 用系統(tǒng)用系統(tǒng) 時鐘后沿時鐘后沿 判斷、識別判斷、識別異步異步 允許不同速度的模塊和諧工作允許不同速度的模塊和諧工作 增加一條增加一條 “等待等待”響應信號響應信號 WAIT（同步同步、異步異步 結合）結合）T1 主模塊發(fā)地址主模塊發(fā)地址T2 主模塊發(fā)命令主模塊發(fā)命令T3 從模塊

32、提供數據從模塊提供數據T4 從模塊撤銷數據，主模塊撤銷命令從模塊撤銷數據，主模塊撤銷命令Tw 當當 為低電平時，等待一個為低電平時，等待一個 TWAITTw 當當 為低電平時，等待一個為低電平時，等待一個 TWAIT以輸入數據為例的半同步通信時序以輸入數據為例的半同步通信時序 讀讀 命令命令WAIT 地址地址 數據數據 時鐘時鐘總線傳輸周期總線傳輸周期T1T2TWTWT3T4半同步通信半同步通信v半同步通信優(yōu)點半同步通信優(yōu)點允許各模塊速度的不一致性；允許各模塊速度的不一致性；控制方式比異步簡單；控制方式比異步簡單；全系統(tǒng)各模塊在統(tǒng)一系統(tǒng)時鐘控制下同步工作，可靠型全系統(tǒng)各模塊在統(tǒng)一系統(tǒng)時鐘控制下

33、同步工作，可靠型高；高；v半同步通信缺點半同步通信缺點系統(tǒng)工作速度不高；系統(tǒng)工作速度不高；適用于系統(tǒng)工作速度不高但又包含了許多工作速度差適用于系統(tǒng)工作速度不高但又包含了許多工作速度差異較大的各類設備組成的簡單系統(tǒng)。異較大的各類設備組成的簡單系統(tǒng)。半同步通信特點半同步通信特點一個總線傳輸周期（以輸入數據為例）一個總線傳輸周期（以輸入數據為例） 主模塊發(fā)地址主模塊發(fā)地址 、命令、命令 從模塊準備數據從模塊準備數據 從模塊向主模塊發(fā)數據從模塊向主模塊發(fā)數據總線空閑總線空閑占用總線占用總線不占用總線不占用總線占用總線占用總線同步、異步和半同步三種通信的共同點同步、異步和半同步三種通信的共同點總線使用權

34、在傳輸周期被主從設備完全占有總線使用權在傳輸周期被主從設備完全占有充分挖掘系統(tǒng)總線每個瞬間的潛力充分挖掘系統(tǒng)總線每個瞬間的潛力主模塊主模塊 申請申請 占用總線占用總線，使用完后，使用完后即即 放棄總線放棄總線 的使用權的使用權從模塊從模塊 申請申請 占用總線占用總線，將各種信，將各種信息送至總線上息送至總線上一個總線傳輸周期一個總線傳輸周期子周期子周期1子周期子周期2主模塊主模塊分離式通信分離式通信1. 各模塊有權申請占用總線各模塊有權申請占用總線分離式通信特點分離式通信特點充分提高了總線的有效占用充分提高了總線的有效占用2. 采用同步方式通信，不等對方回答采用同步方式通信，不等對方回答3. 各模塊準備數據時，不占用總線各模塊準備數據時，不占用總線4. 總線被占用時，無空閑總線被占用時，無空閑小結小結v總線總線 是連接多個部件的信息傳輸線，是各部件共享是