計算機總線課件

1、第8章 總線8.1 基本概念8.2 8.3 外部通信總線18.1 基本概念8.1.1 概述8.1.2 總線的分類8.1.3 信息在總線上的傳送方式8.1.4 總線裁決8.1.5 總線通信協(xié)議8.1.6 總線數(shù)據(jù)傳輸8.1.7 總線的主要性能指標返回28.1.1 總線概述總線是指計算機系統(tǒng)中的各部件之間、設(shè)備與設(shè)備之間傳遞信息的一組公用的連線，是若干互連信號線的集合?？偩€技術(shù)是當代計算機設(shè)計與制造中一項非常重要的技術(shù)，也是構(gòu)成計算機應(yīng)用系統(tǒng)的重要技術(shù)。返回38.1.2 總線的分類按傳送信息的類別可分為：地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線。按在微機結(jié)構(gòu)中所處的位置的不同可分為：片內(nèi)總線、芯片總線、系統(tǒng)總

2、線、外部總線。返回48.1.3 信息在總線上的傳送方式串行傳送：示意圖見P193圖8.1。用脈沖傳送，且只需一根傳輸線。通常在外部總線中采用。并行傳送：示意圖見P194圖8.2。用電位傳送，每個數(shù)據(jù)位都需要有一根傳輸線。微機中的內(nèi)部總線一般都采用并行傳送方式。并串行傳送：是并行傳送和串行傳送方式的結(jié)合。返回58.1.4 總線裁決總線裁決也稱為總線仲裁?？偩€仲裁就是要確保任何時刻在總線上最多只有一個模塊發(fā)送信息，而絕不能出現(xiàn)多個主控器同時占用總線的現(xiàn)象。總線仲裁的方法通常有三種：串聯(lián)優(yōu)先級判別法：如P195圖8.3所示。并串聯(lián)優(yōu)先級判別法：如P196圖8.4所示。循環(huán)優(yōu)先級判別法。返回68.1.

3、5 總線通信協(xié)議通信協(xié)議是實施按總線裁決進行信息傳送的手段。一般分為：同步總線協(xié)議：總線上各部件進行信息交換時使用一個公共的時鐘信號，傳輸速率較高。適用于總線上各模塊間的距離、速度較接近的情況。異步總線協(xié)議：允許總線上各模塊有各自的時鐘。模塊間進行通信時沒有公共的時間標準，而是靠在發(fā)送信息的同時發(fā)出該部件的時間標志信號，或用應(yīng)答方式進行。返回78.1.6 總線數(shù)據(jù)傳輸掛在總線上的模塊通過總線進行數(shù)據(jù)交換。完成一次數(shù)據(jù)傳輸一般要經(jīng)歷4個階段：申請占用總線階段尋址階段傳輸階段結(jié)束階段返回88.1.7 總線的主要性能指標總線帶寬：總線上每秒傳輸?shù)淖畲笞止?jié)量，用MB/s表示?？偩€位寬：總線能夠同時傳輸

4、的數(shù)據(jù)位數(shù)。如通常所說的16位、32位、64位等?？偩€的工作頻率：即總線的時鐘頻率，以MHZ位單位。以上三者的關(guān)系可用下式表示： 總線帶寬=（總線位寬8）總線工作頻率返回98.2 常用總線8.2.1 PC總線8.2.2 ISA總線8.2.3 EISA總線8.2.4 VL和PCI局部總線返回108.2.1 PC總線PC總線是PC機和XT機采用的總線標準。PC總線用于8位數(shù)據(jù)傳送。PC總線的最大通信速率為5MB/s。PC總線有62根引腳，可以插入符合PC總線的各種擴展板。PC總線有8根雙向數(shù)據(jù)線，20根地址線以及控制線、狀態(tài)線等。返回118.2.2 ISA總線ISA總線也稱為AT總線。ISA總線用

5、于16位數(shù)據(jù)傳送。ISA總線的最大傳輸速率為8MB/s。ISA總線的地址總線寬度為24位，可支持16MB內(nèi)存（000000HFFFFFFH），支持64MB 的I/O地址空間（0000HFFFFH）。ISA總線是8位和16位兼容的總線，在62根引腳的基礎(chǔ)上又附加了一個36線的引腳插槽，即支持8位的插件板，也支持16位的插件板。返回128.2.3 EISA總線EISA總線是ISA總線的擴展。EISA總線的數(shù)據(jù)總線是32位，并與ISA總線完全兼容。EISA總線具有高速、同步傳送的功能，其最大通信速率可達33MB/s，適用于高速局域網(wǎng)、快速大容量磁盤以及高分辨率圖形顯示，其內(nèi)存尋址能力達4GB。EIS

6、A總線 支持總線主控，極大的提高了微機的整體性能。返回138.2.4 VL和PCI局部總線局部總線是微機系統(tǒng)總線體系結(jié)構(gòu)的革新。是一種特殊的高速插槽，它把高速外部設(shè)備控制卡直接掛到CPU局部總線上，并以CPU速度運行，為CPU和外設(shè)提供了一條高速通路。VL總線也稱VISA總線，是對ISA、EISA總線的擴充，是一種32位的局部總線。PCI局部總線的含義是“外圍元件互連”，是一種現(xiàn)代的高端總線?？蓪崿F(xiàn)CPU與外設(shè)的隔離，與ISA、EISA總線兼容，其設(shè)計不依賴于CPU,不僅適用于現(xiàn)在的微機，也可用于將來的機型，其部件和驅(qū)動程序可通用于各種不同的平臺。返回14PCI總線PCI總線是一種高性能的32

7、位局部總線，在一個采用了PCI總線的微機系統(tǒng)中，允許多條總線同時存在，可大大提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力。 PCI總線結(jié)構(gòu)示意圖見P202圖8.7。PCI總線的設(shè)計與其他總線的差異在于使用了PCI橋路連接PCI與局部總線， PCI橋路將PCI總線與微處理器的局部總線隔離，可使PCI總線處理較多的外圍設(shè)備而不增加微處理器的負擔，同時也消除了數(shù)據(jù)交換時可能會發(fā)生的延遲問題。PCI總線的信號包括必選信號和可選信號兩大類，共188根。具體見P203表8.3。返回158.3 外部通信總線8.3.1 RS232C串行通信總線8.3.2 通用串行總線USB8.3.3 其他通用接口返回 通信總線用于微機之間、微機與外設(shè)之間、微機與測量儀器之間的通信。168.3.1 RS232C串行通信總線RS232C串行通信總線是一種串行通信總線標準，是數(shù)據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)通信設(shè)備之間的接口標準。在用RS232C進行數(shù)據(jù)傳輸時，傳輸距離一般不應(yīng)超過15米。標準25針“D”插頭見P206圖8.9。P207表8.5給出了計算機通信中常用的RS232C接口信號。返回178.3.2 通用串行總線USBUSB是一種新型的外設(shè)接口標準。USB用一個4針的插頭作為標準插頭，把