微機原理與接口技術(shù)：第8章 總線

1、1第8章 總 線2總線是計算機系統(tǒng)的重要組成部分，它負責在CPU和系統(tǒng)中其他部件之間來回傳送數(shù)據(jù)。總線是一組信號線的集合，是一種在各模塊間傳送信息的公共通路。微型計算機大多采用總線來實現(xiàn)芯片內(nèi)部、印刷電路板各部件之間、機箱內(nèi)各插件之間、主機與外部設(shè)備之間或系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的連接與通信。總線的性能好壞直接影響到計算機系統(tǒng)的工作效率、可靠性、可擴展性和可維護性等多項性能。8.1 總線規(guī)范及性能指標3總線標準是人們在把各種不同的模塊組成系統(tǒng)時所要遵守的總線規(guī)范。它為各模塊互連提供透明的標準界面，界面的任一方只需根據(jù)總線標準要求實現(xiàn)和完成接口的功能，而不必考慮另一方的接口方式。總線標準一般以兩種方式推出

2、：一種是先有產(chǎn)品后有標準，一般為某公司在開發(fā)自己的微機系統(tǒng)時所采用的一種總線，而其他兼容機廠商按其公布的總線規(guī)范開發(fā)相配套的產(chǎn)品并進入市場，該種總線被國際工業(yè)界廣泛支持，有的還被國際標準化組織承認并授予標準代號；另一種是先有標準后有產(chǎn)品，是由國際權(quán)威機構(gòu)或多家大公司聯(lián)合制訂的總線標準。4每種總線都有詳細的規(guī)范，以便大家共同遵守?？偩€規(guī)范般包括如下基本內(nèi)容。（1）機械結(jié)構(gòu)規(guī)范：規(guī)定模塊尺寸、總線插頭和連接器等的規(guī)格；（2）功能結(jié)構(gòu)規(guī)范：規(guī)定接口引腳的定義、傳輸速率的設(shè)定、時序及信息格式的約定等；（3）電氣規(guī)范：規(guī)定信號邏輯電平、負載能力、最大額定值和動態(tài)轉(zhuǎn)換時間等。5評價一種總線的性能一般有如下

3、幾個方面:（1）總線時鐘頻率（2）總線寬度（3）總線傳輸速率（4）同步方式：（5）多路復(fù)用（6）負載能力（7）信號線數(shù)（8）總線控制方式（9）其他性能8.2 總線分類6為了簡化硬件電路設(shè)計、簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，常用一組線路，配置以適當?shù)慕涌陔娐罚c各部件和外圍設(shè)備連接，這組共用的連接線路被稱為總線。采用總線結(jié)構(gòu)便于部件和設(shè)備的擴充，尤其是制定了統(tǒng)一的總線標準使不同設(shè)備間實現(xiàn)互連更加容易?？偩€是連接CPU與存儲器、I/O接口的公共導(dǎo)線，是各部件信息傳輸?shù)墓餐ǖ馈?微機中總線一般有內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線和外部總線。內(nèi)部總線是微機內(nèi)部各外圍芯片與處理器之間的總線，用于芯片一級的互連；系統(tǒng)總線是微機中各插件板

4、與系統(tǒng)板之間的總線，用于插件板一級的互連；外部總線則是微機和外部設(shè)備之間的總線，微機作為一種設(shè)備，通過該總線和其他設(shè)備進行信息與數(shù)據(jù)交換，它用于設(shè)備一級的互連。8另外，從廣義上說，計算機通信方式可以分為并行通信和串行通信，相應(yīng)的通信總線被稱為并行總線和串行總線。并行通信速度快、實時性好，但由于占用的口線多，不適于小型化產(chǎn)品；而串行通信速率雖低，但在數(shù)據(jù)通信吞吐量不是很大的微處理電路中則顯得更加簡易、方便、靈活。串行通信一般可分為異步模式和同步模式。8.2.1 內(nèi)部總線91I2C總線2SPI總線2SPI總線8.2.2 系統(tǒng)總線101ISA總線112EISA總線3MCA總線4VESA總線5PCI總線6Compact PCI7AGP總線8Alpha EV6總線9PCI-X局部總線10NGIO總線11Future I/O總線8.2.3 外部總線