唐朔飛-計(jì)算機(jī)組成原理-于建志-第3章課件

第３章系統(tǒng)總線3.1總線的基本概念3.2總線的分類3.3總線特性及性能指標(biāo)3.4總線結(jié)構(gòu)3.5總線控制第３章系統(tǒng)總線3.1總線的基本概念3.2總線的分類31一、分散連接與總線連接計(jì)算機(jī)五大部件之間的互連方式有兩種：

分散式連接：各部件之間通過(guò)單獨(dú)的連線連接。

總線式連接：各部件均連接到一組公共信息傳輸上。3.1總線的基本概念一、分散連接與總線連接計(jì)算機(jī)五大部件之間的互連方式有兩種：321.2馮·諾依曼計(jì)算機(jī)硬件框圖存儲(chǔ)器輸入設(shè)備運(yùn)算器控制器輸出設(shè)備1.2馮·諾依曼計(jì)算機(jī)硬件框圖存儲(chǔ)器輸入設(shè)備運(yùn)算器控制器輸出31.2以存儲(chǔ)器為中心的計(jì)算機(jī)硬件框圖程序存儲(chǔ)器輸出設(shè)備輸入設(shè)備運(yùn)算器控制器數(shù)據(jù)結(jié)果計(jì)算1.2以存儲(chǔ)器為中心的計(jì)算機(jī)硬件框圖程序存儲(chǔ)器輸出設(shè)備輸入設(shè)4概念總線是一種數(shù)據(jù)通道，由系統(tǒng)中各部件所共享?；蛘哒f(shuō)，是在部件與部件之間、設(shè)備與設(shè)備之間傳送信息的一組公用信號(hào)線。在主控設(shè)備（部件或設(shè)備）的控制之下，將發(fā)送設(shè)備（部件或設(shè)備）發(fā)出的信息準(zhǔn)確地傳送給某個(gè)接收設(shè)備的信號(hào)通路。總線的特點(diǎn)在于其公用性，即它可同時(shí)掛接多個(gè)部件或設(shè)備。如果是某兩個(gè)部件或設(shè)備之間專用的信號(hào)連線，就不能稱之為總線?？偩€是連接計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)內(nèi)多種設(shè)備的通信線路。概念總線是一種數(shù)據(jù)通道，由系統(tǒng)中各部件所共享5總線概念中兩個(gè)常用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)。主控設(shè)備（Master）也就是通常所說(shuō)的總線主控設(shè)備，它是一個(gè)部件或設(shè)備，是控制總線操作的一個(gè)部件或設(shè)備。總線主控設(shè)備一旦被確認(rèn)就可以對(duì)總線進(jìn)行控制，并能夠著手進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。也就是說(shuō)，如果一個(gè)部件或設(shè)備欲向另一個(gè)部件或設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，它就要獲得對(duì)總線的使用權(quán)，成為總線主控設(shè)備,才可以通過(guò)總線將數(shù)據(jù)傳送給另一個(gè)設(shè)備。從屬設(shè)備（Slave）從屬設(shè)備能夠響應(yīng)在總線上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送的請(qǐng)求，但總線從屬設(shè)備自己不能啟動(dòng)這種在總線上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的請(qǐng)求。也就是說(shuō)，如果一個(gè)部件或設(shè)備欲接收從總線主控設(shè)備發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，首先必須獲得對(duì)總線的使用權(quán)，答應(yīng)總線主控設(shè)備，并發(fā)出可以收數(shù)據(jù)的響應(yīng)信號(hào)。然后等待總線主控設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)，并且在控制總線的控制之下接收從數(shù)據(jù)總線上傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。總線概念中兩個(gè)常用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)。6總線標(biāo)準(zhǔn)的四個(gè)特性①物理特性：物理特性指的是總線物理連接的方式。包括總線的條數(shù)、總線的插頭、插座是什么形狀的、引腳是如何排列的等。②功能特性：功能特性描寫(xiě)的是這一組總線中每一根線的功能是什么。從功能上看，總線分成三組：地址總線，數(shù)據(jù)總線和控制總線。。③電器特性：電器特性定義每一根線上信號(hào)的傳遞方向、有效電平范圍。④時(shí)間特性：時(shí)間特性定義了每根線在什么時(shí)間有效?？偩€標(biāo)準(zhǔn)的四個(gè)特性7總線標(biāo)準(zhǔn)的特性1、物理特性：

總線的物理特性是指總線在機(jī)械物理連接上的特性。

包括：連線類型、數(shù)量、接插件的幾何尺寸和形狀以及引腳線的排列等?？偩€標(biāo)準(zhǔn)的特性1、物理特性：8三、總線的特性2、電氣特性：

總線的電氣特性是指總線的每一條信號(hào)線的信號(hào)傳遞方向、信號(hào)的有效電平范圍。通常規(guī)定由CPU發(fā)出的信號(hào)為輸出信號(hào)，送入CPU的信號(hào)為輸入信號(hào)。地址線一般為輸出信號(hào)，數(shù)據(jù)線為雙向信號(hào)，控制線的每一根都是單向的，有的為輸出信號(hào)，有的為輸入信號(hào)。三、總線的特性2、電氣特性：9三、總線的特性總線的電平表示方式有兩種：?jiǎn)味朔绞胶筒罘址绞?。在單端電平方式中，用一條信號(hào)線和一條公共接地線來(lái)傳遞信號(hào)。信號(hào)線中一般用高電平表示邏輯“1”，低電平表示邏輯“0”。差分電平方式采用一對(duì)信號(hào)線來(lái)傳輸信號(hào)。

RS-232通訊接口采用單端方式傳輸，低電平要低于-3V，表示邏輯“1”；高電平要高于+3V，表示邏輯“0”。

RS-485、RS-422通訊接口采用差分電平方式傳輸。三、總線的特性總線的電平表示方式有兩種：?jiǎn)味朔绞胶筒?0三、總線的特性3、功能特性：

總線功能特性是指總線中每根傳輸線的功能。如地址線用來(lái)傳輸?shù)刂沸畔?，?shù)據(jù)線用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)信息，控制線用來(lái)發(fā)出控制信息，不同的控制線其功能不同。4：時(shí)間特性：

總線時(shí)間特性是指總線中任一根傳輸線在什么時(shí)間內(nèi)有效，以及每根線產(chǎn)生的信號(hào)之間的時(shí)序關(guān)系。時(shí)間特性一般可用信號(hào)時(shí)序圖來(lái)說(shuō)明。三、總線的特性3、功能特性：11四、總線結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)舉例1.面向CPU的雙總線結(jié)構(gòu)框圖

中央處理器

CPUI/O總線M總線3.1主存

I/O接口

I/O設(shè)備1

I/O設(shè)備2……I/O接口I/O接口

I/O設(shè)備n四、總線結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)舉例1.面向CPU的雙總線結(jié)構(gòu)框圖12單總線（系統(tǒng)總線）2.單總線結(jié)構(gòu)框圖CPU

主存I/O接口

I/O設(shè)備1

I/O設(shè)備2I/O接口…

I/O設(shè)備nI/O接口…3.1單總線（系統(tǒng)總線）2.單總線結(jié)構(gòu)框圖I/O接口133.以存儲(chǔ)器為中心的雙總線結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)總線

主存CPUI/O接口

I/O設(shè)備1…

I/O設(shè)備nI/O接口…存儲(chǔ)總線3.13.以存儲(chǔ)器為中心的雙總線結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)總線I/O接口143.2總線的分類1.片內(nèi)總線2.系統(tǒng)總線芯片內(nèi)部的總線數(shù)據(jù)總線地址總線控制總線雙向與機(jī)器字長(zhǎng)、存儲(chǔ)字長(zhǎng)有關(guān)單向與存儲(chǔ)地址、I/O地址有關(guān)有出有入計(jì)算機(jī)各部件之間的信息傳輸線3.2總線的分類1.片內(nèi)總線2.系統(tǒng)總線芯片內(nèi)部的總線數(shù)15控制信號(hào)應(yīng)有以下幾種類型

①寫(xiě)存儲(chǔ)器命令：②讀存儲(chǔ)器命令：③輸入/輸出寫(xiě)命令：④輸入/輸出讀命令：⑤傳送響應(yīng)：⑥總線請(qǐng)求：⑦總線允許：⑧中斷請(qǐng)求：⑨中斷響應(yīng)：⑩時(shí)鐘和復(fù)位：控制信號(hào)應(yīng)有以下幾種類型163.通信總線串行通信總線并行通信總線傳輸方式3.2用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)（如控制儀表、移動(dòng)通信等）之間的通信3.通信總線串行通信總線并行通信總線傳輸方式3.2173.3總線特性及性能指標(biāo)CPU插板主存插板I/O插板一、總線物理實(shí)現(xiàn)BUS主板3.3總線特性及性能指標(biāo)CPU插板主存插板I/O18三、總線的性能指標(biāo)

1、總線寬度：指數(shù)據(jù)總線的條數(shù)，用bit（位）表示。2、標(biāo)準(zhǔn)傳輸率：指在總線上每秒能傳輸?shù)淖畲笞止?jié)量，用MB/s表示。例如總線工作頻率為33MHz，總線寬度為32位，則其最大傳輸速率為132MB/s。3、時(shí)鐘同步/異步：總線上的數(shù)據(jù)與時(shí)鐘同步工作的總線稱為同步總線，與時(shí)鐘不同步工作的總線稱為異步總線，三、總線的性能指標(biāo)1、總線寬度：19四、總線的性能指標(biāo)

4、總線復(fù)用：一個(gè)（或一組）物理線路，分時(shí)傳輸不同的信號(hào)，稱為總線的多路復(fù)用。5、信號(hào)線數(shù)：

即地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線的信號(hào)線之和。6、總線控制方式：

如仲裁方式等。7、其他指標(biāo)：如負(fù)載能力等四、總線的性能指標(biāo)4、總線復(fù)用：20ISAEISAVESA(LV-BUS)PCIAGPRS-232USB模塊系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)四、總線標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)模塊3.3標(biāo)準(zhǔn)界面ISA模塊系統(tǒng)總四、總線標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)模塊3.3標(biāo)準(zhǔn)界面21總線標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)線總線時(shí)鐘帶寬ISA168MHz（獨(dú)立）33MBpsEISA328MHz（獨(dú)立）33MBpsVESA(VL-BUS)3232MHz（CPU）133MBpsPCI326433MHz（獨(dú)立）64MHz（獨(dú)立）132MBps528MBpsAGP3266.7MHz（獨(dú)立）133MHz（獨(dú)立）266MBps533MBpsRS-232串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)終端設(shè)備（計(jì)算機(jī)）和數(shù)據(jù)通信設(shè)備（調(diào)制解調(diào)器）之間的標(biāo)準(zhǔn)接口USB串行接口總線標(biāo)準(zhǔn)普通無(wú)屏蔽雙絞線帶屏蔽雙絞線最高1.5Mbps(USB1.0)12Mbps(USB1.0)480Mbps

(USB2.0)5Gbps

(USB3.0)3.3四、總線標(biāo)準(zhǔn)總線標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)線總線時(shí)鐘帶寬ISA168MHz（獨(dú)立）3322一、ISA總線的主要特點(diǎn)⒈ISA總線是16位的總線，可以只用低8位數(shù)據(jù)線：當(dāng)作8位數(shù)據(jù)線使用時(shí)，只用其前62個(gè)引腳，此時(shí)，它有8位數(shù)據(jù)線，20位地址線；當(dāng)作16位數(shù)據(jù)線使用時(shí)，用到全部98個(gè)引腳，此時(shí)，它有16位數(shù)據(jù)線，24位地址線⒉ISA總線的最高工作頻率為8MHz，數(shù)據(jù)寬度為16位，計(jì)算可得數(shù)據(jù)傳輸速率為16MB/s。地址線24條，可尋址16MB的內(nèi)存空間

一、ISA總線的主要特點(diǎn)⒈ISA總線是16位的總線，可以只23唐朔飛-計(jì)算機(jī)組成原理-于建志-第3章課件24EISA局部總線

ISA總線最初是8位的標(biāo)準(zhǔn)總線，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)過(guò)多年的演變，也從8位的標(biāo)準(zhǔn)總線變成了被廣泛應(yīng)用的16位的標(biāo)準(zhǔn)總線。以后又發(fā)展成了經(jīng)擴(kuò)展的32位的標(biāo)準(zhǔn)總線EISAEISA總線：

EISA總線，即擴(kuò)展的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)總線。是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線ISA的超集。它是在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)ISA總線的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的一種高性能32位結(jié)構(gòu)的總線。它不僅擁有ISA總線的全部特征，而且還隨著對(duì)ISA總線功能的擴(kuò)充而增強(qiáng)了自身性能和能力。數(shù)據(jù)線32位，地址線32位，最大傳輸速率33MBps。EISA局部總線25VESA局部總線從結(jié)構(gòu)看，所謂局部總線是指在系統(tǒng)外為兩個(gè)以上模塊提供的高速信息通道。ISA總線和CPU總線之間增加的一級(jí)總線。VESA局部總線

VESA總線是視頻電子協(xié)會(huì)同60余家公司聯(lián)合推出的一個(gè)全開(kāi)放的局部總線標(biāo)準(zhǔn)—VL總線。VL總線與CPU同步，數(shù)據(jù)寬度為32位，最高傳輸率達(dá)132MB/s，它極大地增強(qiáng)了系統(tǒng)的性能。

VL總線主要是針對(duì)80386/80486的，因此與80486匹配最佳，它與CPU同步工作，但當(dāng)CPU工作頻率提高后，VL總線就不適應(yīng)了。VESA局部總線從結(jié)構(gòu)看，所謂局部總線26PCI總線

PCI總線(PeripheralComponentInterconnctSpecialInterestGroup)，即外圍部件互聯(lián)專業(yè)組，

簡(jiǎn)稱PCISIG。是由Intel、IBM、Compaq、AST、HP、Apple、DEC等100多家公司于1991年共同推出的一種局部總線，廣泛應(yīng)用于當(dāng)前高檔微機(jī)、工作站及筆記本電腦中

PCI總線PCI總線(Periphera27PCI局部總線的結(jié)構(gòu)示意圖PCI局部總線的結(jié)構(gòu)示意圖28PCI總線引線示意圖地址和數(shù)據(jù)

AD31~AD0C/BE#3~BE#0

接口控制

FRAME#TRDY#IRTY#STOP#DEVSEL#IDSEL

REQ#

GNT#

PERR#SERR#

CLKRST#64位擴(kuò)充PAR64REQ64#ACK64#INTA#INTB#INTC#INTD#TD1TD0TCKTMSTRST#出錯(cuò)仲裁系統(tǒng)AD63~AD32C/BE#7~BE#4LOCK#接口控制中斷JTAG

PARPCI卡PCI總線引線示意圖地址和接口控制F29一、PCI總線的特點(diǎn)

與ISA等總線相比，PCI總線具有如下的特點(diǎn)⒈高性能獨(dú)立的時(shí)鐘（33M或者66MHz）

32位到64位傳輸速率從132MBps提升到529MBps⒉支持即插即用（plugandplay）。⒊良好的兼容性，PCI總線不依賴于某一具體的微處理器，它支持多種微處理器和將來(lái)發(fā)展的微處理器，可兼容ISA,EISA等總線⒋支持多主設(shè)備，允許主從設(shè)備間實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)對(duì)等存取。⒌支持?jǐn)?shù)據(jù)和地址奇偶校驗(yàn)功能，保證了數(shù)據(jù)的完整和準(zhǔn)確。

一、PCI總線的特點(diǎn)與ISA等總線相比，PCI總線具有如30⒍

具有與處理器和存儲(chǔ)器完全并行操作的能力。PCI橋有多級(jí)緩沖，可把一批數(shù)據(jù)快速寫(xiě)入緩沖器中，固可實(shí)現(xiàn)與其他子系統(tǒng)的并發(fā)工作。⒎5V和3.3V兩種電源供電8.可擴(kuò)充性好，可采用多層結(jié)構(gòu)9.軟件兼容性好10.采用多路復(fù)用技術(shù)，減少了總線引腳個(gè)數(shù)⒍具有與處理器和存儲(chǔ)器完全并行操作的能力。PCI橋有多級(jí)31唐朔飛-計(jì)算機(jī)組成原理-于建志-第3章課件32AGP總線

AGP加速圖形端口于1996年8月提出的一種新型視頻接口標(biāo)準(zhǔn)，它是專門為3D加速而設(shè)置的加速圖形端口，允許3D圖形數(shù)據(jù)越過(guò)PCI總線，把主存和顯存直接連接起來(lái)，從而解決了PCI總線設(shè)計(jì)中對(duì)于超高速系統(tǒng)的瓶頸問(wèn)題

AGP應(yīng)該是一種接口標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樗且环N點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接端口，除圖形控制器專用外，沒(méi)有別的設(shè)備能夠使用AGP，但是，我們習(xí)慣上也稱其為AGP總線

AGP總線AGP加速圖形端口于1996年833一、AGP總線的結(jié)構(gòu)

采用AGP總線的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖一、AGP總線的結(jié)構(gòu)采用AGP總線的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖34二、AGP總線的特點(diǎn)設(shè)計(jì)AGP的目的是為了實(shí)現(xiàn)高性能的3D圖像，提高顯示的速度，因此采用了一些先進(jìn)技術(shù)⒈雙時(shí)鐘技術(shù)⒉流水線技術(shù)進(jìn)行讀寫(xiě)內(nèi)存⒊DIME(DirectMemoryExcute)技術(shù)（顯卡可直接操作內(nèi)存）直接內(nèi)存執(zhí)行DIMEAGP允許3D數(shù)據(jù)不存入擁擠的幀緩沖區(qū)(即圖形控制器內(nèi)存)，而將其存入系統(tǒng)內(nèi)存，從而讓出幀緩沖區(qū)和帶寬供其它功能使用⒋當(dāng)CPU訪問(wèn)系統(tǒng)RAM時(shí)，AGP顯示卡同時(shí)可以訪問(wèn)AGPRAM，兩種總線同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)5.

顯示系統(tǒng)不占用PCI總線

二、AGP總線的特點(diǎn)設(shè)計(jì)AGP的目的是為了實(shí)現(xiàn)高性能的35三、AGP的工作模式

AGP支持3種工作模式：×1，×2和×4模式。3種工作模式的圖形性能是依次提高的。目前微機(jī)的BIOS中基本上都是采用×4模式模式

工作頻率（MHz）數(shù)據(jù)傳輸率（MB/s）傳輸觸發(fā)方式

×166266上升沿

×2133532上升沿和下降沿

×42661064上升沿和下降沿

三、AGP的工作模式AGP支持3種工作模式：×1，×236四、AGP與PCI的比較性能指標(biāo)

PCIAGP方式帶寬（MB/S）

133533總線時(shí)鐘（MHZ）

3366數(shù)據(jù)線寬度（位）

3232數(shù)據(jù)傳輸

同步

同步

插槽

最多5個(gè)

1個(gè)

內(nèi)存優(yōu)先存取

不支持

支持

信號(hào)線數(shù)量

4965四、AGP與PCI的比較性能指標(biāo)PCIAGP方式帶寬（37唐朔飛-計(jì)算機(jī)組成原理-于建志-第3章課件38RS-232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)

RS-232C是數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE）之間的接口標(biāo)準(zhǔn)，是在微機(jī)接口應(yīng)用中常用的一種串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)，全稱為EIA—RS—232C標(biāo)準(zhǔn)（ElectoronicIndustrialAssociateRecommendedStandard—232C）

RS-232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)RS-232C是3911.3.1RS-232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)線

RS—232C標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)線共25根，其中只定義了22根。這22根信號(hào)線又分為主、輔兩個(gè)信道，大多數(shù)微機(jī)串行通信系統(tǒng)中都只使用主信道的信號(hào)線。在通信中，即便是只使用主信道，也并非主信道的所有信號(hào)都要連接，一般情況下只需使用其中的9根信號(hào)線。這就是為什么我們?cè)谖C(jī)的機(jī)箱上看到的串行通信接口（如COM1、COM2）只有9根的原因11.3.1RS-232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)線40腳號(hào)

信號(hào)名縮寫(xiě)名方向與功能說(shuō)明

3發(fā)送數(shù)據(jù)

TxDDTE→DCE終端發(fā)送串行數(shù)據(jù)

2接收數(shù)據(jù)

RxDDTE←DCE終端接收串行數(shù)據(jù)

7請(qǐng)求發(fā)送

RTSDTE→DCE終端請(qǐng)求通信設(shè)備切換到發(fā)送方向

8清除發(fā)送

CTSDTE←DCE設(shè)備已切換到發(fā)送方向

6數(shù)傳機(jī)就緒

DSRDTE←DCE通信設(shè)備就緒，設(shè)備可用

5信號(hào)地

SG無(wú)方向信號(hào)地，所有信號(hào)公共地

1數(shù)據(jù)載體檢出

DCDDTE←DCE通信設(shè)備正在接收通信鏈路的信號(hào)

4數(shù)據(jù)終端就緒

DTRDTE→DCE終端設(shè)備就緒，設(shè)備可用

9振鈴指示器

RIDTE←DCE通信設(shè)備通知終端，通信鏈路有振鈴

串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)線

腳號(hào)信號(hào)名縮寫(xiě)名方向與功能說(shuō)明3發(fā)送數(shù)據(jù)TxDDTE41RS-232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)的電氣特性

RS-232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于發(fā)送端，規(guī)定－5V～－15V表示邏輯“1”（MARK信號(hào)），用＋5V～＋15V表示邏輯“0”（SPACE信號(hào)），內(nèi)阻為幾百歐姆，可以帶2500pF的電容負(fù)載。負(fù)載開(kāi)路時(shí)電壓不得超過(guò)±25V。對(duì)于接收端，電壓低于－3表示邏輯“1”，高于＋3表示邏輯“0”RS-232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)的電氣特性RS-2342

232C接口采用EIA電平高電平為＋3V～＋15V

邏輯“0”低電平為－3V～－15V

邏輯“1”實(shí)際常用±12V或±15V標(biāo)準(zhǔn)TTL電平高電平：＋2V～＋5V低電平：0V～0.8V相互轉(zhuǎn)換RS-232C電平與TTL電平的轉(zhuǎn)換

232C接口采用EIA電平標(biāo)準(zhǔn)TTL電平相互轉(zhuǎn)換RS-243RS-232C的機(jī)械特性

RS-232C的機(jī)械特性規(guī)定：微機(jī)的RS-232C接口通向外部的連接器是一種標(biāo)準(zhǔn)的“D”型插針

RS-232C的機(jī)械特性RS-232C的機(jī)械特性規(guī)定：44通用串行總線USB

USB（UniversalSerialBus）通用串行總線是由Compaq、DigitalEquipment、Intel、Microsoft、IBM、NEC及NorthernTelecom等7家公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的一種流行的外設(shè)接口標(biāo)準(zhǔn)

通用串行總線USBUSB（UniversalSe45

1996年2月公布了USB1.0版本，傳輸速率有低速1.5Mbps和高速12Mbps兩種模式。USB2.0已于2000年4月27日由Compaq、HP、Intel、Lucent、Micrsoft、NEC、Philips正式對(duì)外發(fā)布，作為新一代USB標(biāo)準(zhǔn)，USB2.0兼容所有USB1.0外部設(shè)備及電纜線等，傳輸速率達(dá)480Mbps。USB2.0不僅使USB大大提速，而且使更多的設(shè)備可以經(jīng)USB連接到PC

1996年2月公布了USB1.0版本，傳輸速率有低速1.46USB的性能特點(diǎn)

傳輸速度快

連接簡(jiǎn)單快捷

通用連接器

無(wú)須外接電源

擴(kuò)充外設(shè)能力強(qiáng)生命力強(qiáng)，無(wú)專利保護(hù)

USB的性能特點(diǎn)傳輸速度快47一、傳輸速度快

USB1.0提供了兩種速度：USB低速1.5Mbps，低速的USB支持低速設(shè)備，例如，調(diào)制解調(diào)器、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、優(yōu)盤(pán)、硬盤(pán)、光驅(qū)、網(wǎng)卡、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等；USB全速12Mbps，USB全速的數(shù)據(jù)傳輸速度比RS-232C串口的9600bps快1000多倍，它用于大范圍的多媒體設(shè)備。而USB2.0的數(shù)據(jù)傳輸速度可以高達(dá)480Mbps,USB3.0大于5Gbps一、傳輸速度快USB1.0提供了兩種速度：USB低速48二、連接簡(jiǎn)單快捷

USB連接簡(jiǎn)單快捷，可以進(jìn)行熱插拔。即設(shè)備連到USB時(shí)，不必打開(kāi)機(jī)箱，也不必關(guān)閉主機(jī)電源

二、連接簡(jiǎn)單快捷USB連接簡(jiǎn)單快捷，可以進(jìn)行熱插拔。即設(shè)49三、通用連接器

USB用一種通用的連接器可以連接多種類型的外設(shè)，其外型為4針插頭

三、通用連接器USB用一種通用的連接器可以連接多種類型的50四、無(wú)須外接電源

由USB總線提供電源到外部設(shè)備，USB能提供+5V/500mA的電源，供低功耗USB設(shè)備如USB鍵盤(pán)、USB鼠標(biāo)、優(yōu)盤(pán)等作電源使用；但需高功耗的USB設(shè)備,如掃描儀等仍需自帶電源；USB還采用APM（AdvancedPowerManagement）技術(shù)，可以有效地節(jié)省電源功耗四、無(wú)須外接電源由USB總線提供電源到外部設(shè)備，USB能51五、擴(kuò)充外設(shè)能力強(qiáng)

USB采用星形層式結(jié)構(gòu)和Hub技術(shù)，允許一個(gè)USB主控機(jī)可以連接多達(dá)127個(gè)外設(shè)，用戶不用擔(dān)心要連接的設(shè)備數(shù)目會(huì)受到限制。兩個(gè)外設(shè)間的距離可達(dá)5米，擴(kuò)充方便五、擴(kuò)充外設(shè)能力強(qiáng)USB采用星形層式結(jié)構(gòu)和Hub技術(shù)，允52六生命力強(qiáng)，無(wú)專利保護(hù)

USB是一種開(kāi)放性的不具有專利版權(quán)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它由標(biāo)準(zhǔn)化組織“USB實(shí)施者論壇”制定。六生命力強(qiáng)，無(wú)專利保護(hù)USB是一種開(kāi)放性的不具有專利53單總線結(jié)構(gòu)單總線結(jié)構(gòu)將CPU、主存、I/O設(shè)備（通過(guò)I/O接口）都掛到一組總線上，允許I/O之間、I/O與主存之間直接交換信息。這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于擴(kuò)充。但是，由于所有的傳送都通過(guò)這組總線，容易形成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的瓶頸。為了從根本上解決CPU、主存與I/O設(shè)備之間傳輸速率的不匹配問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)CPU與其他設(shè)備的相對(duì)同步，不得不采用多總線結(jié)構(gòu)。CPU內(nèi)存I/O接口設(shè)備0I/O接口設(shè)備n系統(tǒng)總線單總線結(jié)構(gòu)單總線結(jié)構(gòu)將CPU、主存、I/O設(shè)備（通過(guò)I/O接54雙總線結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：將速度較低的I/O設(shè)備從單總線上分離出來(lái)，形成主存總線和I/O總線分開(kāi)的結(jié)構(gòu)。概念：通道是一個(gè)具有特殊功能的處理器,CPU將一部分功能下放給通道，使其對(duì)I/O設(shè)備具有統(tǒng)一管理功能，以完成外部設(shè)備與主存之間的數(shù)據(jù)傳送，其系統(tǒng)的吞吐能力可以相當(dāng)大。I/O接口設(shè)備0I/O接口設(shè)備n通道I/O總線CPU內(nèi)存主存總線如果將速率不同的I/O設(shè)備進(jìn)行分類，然后將它們連接在不同的通道上，那么計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的利用率會(huì)更高，如此發(fā)展成多總線結(jié)構(gòu)。雙總線結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：將速度較低的I/O設(shè)備從單總線上分離出來(lái)，形55三總線結(jié)構(gòu)主存總線I/O總線DMA總線主存總線與DMA總線不能同時(shí)對(duì)主存進(jìn)行存取。I/O總線只有在CPU執(zhí)行I/O指令時(shí)才使用。內(nèi)存I/O接口設(shè)備1I/O接口設(shè)備nI/O總線CPU主存總線DMA總線I/O接口高速外設(shè)三總線結(jié)構(gòu)主存總線內(nèi)存I/O接口設(shè)備1I/O接口設(shè)備nI56三總線結(jié)構(gòu)的又一形式3.4局域網(wǎng)系統(tǒng)總線CPUCache局部總線擴(kuò)展總線接口擴(kuò)展總線Modem串行接口SCSI局部I/O控制器主存三總線結(jié)構(gòu)的又一形式3.4局域網(wǎng)系統(tǒng)總線CPUCache局部57四總線結(jié)構(gòu)為了進(jìn)一步提高I/O的性能，又出現(xiàn)了四總線結(jié)構(gòu)。局部總線、系統(tǒng)總線、高速總線、擴(kuò)展總線多媒體調(diào)制解調(diào)器局域網(wǎng)串行接口擴(kuò)展總線FAX擴(kuò)展總線接口主存局部總線CPU系統(tǒng)總線Cache/橋高速總線SCSI圖形四總線結(jié)構(gòu)為了進(jìn)一步提高I/O的性能，又出現(xiàn)了四總線結(jié)構(gòu)。多581.傳統(tǒng)微型機(jī)總線結(jié)構(gòu)三、總線結(jié)構(gòu)舉例3.4存儲(chǔ)器SCSIⅡ控制器主存控制器ISA、EISA8MHz的16位數(shù)據(jù)通路標(biāo)準(zhǔn)總線控制器33MHz的32位數(shù)據(jù)通路系統(tǒng)總線多媒體高速局域網(wǎng)高性能圖形CPU……Modem1.傳統(tǒng)微型機(jī)總線結(jié)構(gòu)三、總線結(jié)構(gòu)舉例3.4存儲(chǔ)器SCS592.VL-BUS局部總線結(jié)構(gòu)3.433MHz的32位數(shù)據(jù)通路系統(tǒng)總線ISA、EISA多媒體高速局域網(wǎng)高性能圖形圖文傳真8MHz的16位數(shù)據(jù)通路標(biāo)準(zhǔn)總線控制器CPU主存控制器存儲(chǔ)器局部總線控制器

SCSIⅡ控制器VLBUS……Modem2.VL-BUS局部總線結(jié)構(gòu)3.433MHz的32位數(shù)據(jù)603.PCI總線結(jié)構(gòu)3.4CPU多媒體PCI橋高速局域網(wǎng)高性能圖形圖文傳真PCI總線系統(tǒng)總線33MHz的32位數(shù)據(jù)通路8MHz的16位數(shù)據(jù)通路ISA、EISA標(biāo)準(zhǔn)總線控制器SCSIⅡ

控制器存儲(chǔ)器Modem3.PCI總線結(jié)構(gòu)3.4CPU多媒體PCI橋高速局域網(wǎng)614.多層PCI總線結(jié)構(gòu)PCI總線2存儲(chǔ)器橋0橋4PCI設(shè)備橋5總線橋橋3橋1設(shè)備橋2第一級(jí)橋第二級(jí)橋第三級(jí)橋PCI總線4PCI總線5PCI總線3PCI總線1PCI總線0存儲(chǔ)器總線

標(biāo)準(zhǔn)總線CPU3.44.多層PCI總線結(jié)構(gòu)PCI總線2存儲(chǔ)器橋0橋4PC62總線仲裁

主設(shè)備：指對(duì)總線擁有控制權(quán)的設(shè)備，顯然主設(shè)備具備總線控制能力。

從設(shè)備：指對(duì)總線不具備控制能力的設(shè)備，它只能響應(yīng)主設(shè)備發(fā)來(lái)的命令，不能主動(dòng)向總線發(fā)出命令或數(shù)據(jù)。3.5總線控制一、總線判優(yōu)控制總線仲裁主設(shè)備：指對(duì)總線擁有控制權(quán)的設(shè)備，顯然主設(shè)備63一、總線仲裁

總線仲裁:指總線控制器根據(jù)一定的優(yōu)先順序，確定能夠使用總線的主設(shè)備。

總線仲裁可分為集中式和分布式兩種。

集中式仲裁：將控制邏輯做在一個(gè)專門的總線控制器或總線裁決器中，通過(guò)將所有的總線請(qǐng)求集中起來(lái)利用一個(gè)特定的裁決算法進(jìn)行裁決。

分布式仲裁：沒(méi)有專門的總線控制器，其控制邏輯分散在各個(gè)部件或設(shè)備中。一、總線仲裁總線仲裁:指總線控制器根據(jù)一定的優(yōu)先順序64一、總線仲裁集中式仲裁有三種仲裁方式：鏈?zhǔn)讲樵?、?jì)數(shù)器定時(shí)查詢、獨(dú)立請(qǐng)求方式一、總線仲裁集中式仲裁有三種仲裁方式：65集中式仲裁-鏈?zhǔn)讲樵兎绞焦ぷ髟?過(guò)程)某IO接口有總線請(qǐng)求，檢查BS線若為“閑”IO接口通過(guò)BR總請(qǐng)求到總線控制部件總線控制部件檢查BS線，若總線空閑發(fā)總線授權(quán)BG到IO0接口若IO0接口無(wú)總線請(qǐng)求，將BG往下一接口傳依次進(jìn)行，若某IOi接口有總線請(qǐng)求，則BG不再往下傳，同時(shí)將BS線設(shè)置為“忙”，IOi撤銷自己的總線請(qǐng)求，其它IO接口收到BS線上的忙信號(hào)后撤銷自己的總線請(qǐng)求信號(hào)IOi開(kāi)始使用總線使用完后將BS線置為“閑”特點(diǎn)離中央仲裁器最近的設(shè)備具有最高優(yōu)先權(quán)，離總線控制器越遠(yuǎn)，優(yōu)先權(quán)越低。優(yōu)點(diǎn)：只用很少幾根線就能按一定優(yōu)先次序?qū)崿F(xiàn)總線控制，并且這種鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)很容易擴(kuò)充設(shè)備。缺點(diǎn)：是對(duì)詢問(wèn)鏈的電路故障很敏感，優(yōu)先級(jí)固定。集中式仲裁-鏈?zhǔn)讲樵兎绞焦ぷ髟?過(guò)程)662.鏈?zhǔn)讲樵兎绞娇偩€控制部件I/O接口0…BSBRI/O接口1I/O接口n…BG數(shù)據(jù)線地址線BS

－總線忙BR－總線請(qǐng)求BG－總線同意3.5I/O接口12.鏈?zhǔn)讲樵兎绞娇侷/O接口0…BSBRI/O接口1I/O67集中式仲裁-計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式工作原理(過(guò)程)IO接口有總線請(qǐng)求，檢查BS線若為“閑”

IO接口通過(guò)BR送請(qǐng)求到總線控制部件總線控制部件檢查BS線，若總線空閑總線控制部件中的計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，同時(shí)將計(jì)數(shù)值發(fā)到設(shè)備地址線上各IO接口將設(shè)備地址線上的地址與自己的設(shè)備地址進(jìn)行比較與設(shè)備地址線上地址相一致的IO接口將BS線置為“忙”，IO撤銷自己的總線請(qǐng)求，其它IO接口收到BS線上的忙信號(hào)后撤銷自己的總線請(qǐng)求信號(hào)該IO接口開(kāi)始使用總線使用完后將BS線置為“閑”特點(diǎn)：計(jì)數(shù)器的初值也可用程序來(lái)設(shè)置，這可以方便地改變優(yōu)先次序增加了設(shè)備地址線集中式仲裁-計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式工作原理(過(guò)程)680BS

－總線忙BR－總線請(qǐng)求總線控制部件數(shù)據(jù)線地址線I/O接口0…BSBRI/O接口1I/O接口n設(shè)備地址3.計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式I/O接口13.5計(jì)數(shù)器設(shè)備地址10總數(shù)據(jù)線地址線I/O接口0…BSBRI/O接口1I/O接69集中式仲裁-獨(dú)立請(qǐng)求方式原理：每個(gè)IO接口都獨(dú)立的總線請(qǐng)求和總線授權(quán)線與總線控制器相連。某IO接口有總線請(qǐng)求，通過(guò)自己的總線請(qǐng)求線向總線控制器發(fā)總線請(qǐng)求信號(hào)如果有多個(gè)IO接口有總線請(qǐng)求，總線控制器中的優(yōu)先權(quán)排隊(duì)電路會(huì)依據(jù)一定的優(yōu)先次序決定先響應(yīng)哪個(gè)IO接口，并給通過(guò)相應(yīng)的BG線給出授權(quán)信號(hào)收到授權(quán)的IO接口開(kāi)始使用總線使用完總線，將自己BR線上的總線請(qǐng)求信號(hào)撤銷，總線控制器將相應(yīng)BG線上的授權(quán)撤銷。優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)時(shí)間快，即確定優(yōu)先響應(yīng)的設(shè)備所花費(fèi)的時(shí)間少。對(duì)優(yōu)先次序的控制也是相當(dāng)靈活的集中式仲裁-獨(dú)立請(qǐng)求方式原理：70排隊(duì)器排隊(duì)器4.獨(dú)立請(qǐng)求方式總線控制部件數(shù)據(jù)線地址線I/O接口0I/O接口1I/O接口n…BR0BG0BR1BG1BRnBGnBG－總線同意BR－總線請(qǐng)求3.5排隊(duì)器排隊(duì)器4.獨(dú)立請(qǐng)求方式總數(shù)據(jù)線地址線I/O接口0I/71分布式仲裁分布式仲裁不需要中央仲裁器，有三種常見(jiàn)的仲裁方式：自舉分布式仲裁沖突檢測(cè)分布式仲裁并行競(jìng)爭(zhēng)分布式仲裁分布式仲裁分布式仲裁不需要中央仲裁器，有三種常見(jiàn)的仲裁方式：72分布式仲裁-自舉式自舉分布式仲裁方法使用多個(gè)請(qǐng)求線,不需要中心裁決器，每個(gè)設(shè)備獨(dú)立地決定自己是否是最高優(yōu)先級(jí)請(qǐng)求者。每個(gè)需要請(qǐng)求總線控制權(quán)的設(shè)備在各自的總線請(qǐng)求線上送出請(qǐng)求信號(hào)在總線裁決期間，每個(gè)設(shè)備將有關(guān)請(qǐng)求線上的信號(hào)合成后取回分析，根據(jù)這些請(qǐng)求信號(hào)確定自己能否擁有總線控制權(quán)。每個(gè)設(shè)備通過(guò)取回的合成信息能夠檢測(cè)出其他設(shè)備是否發(fā)出了總線請(qǐng)求。如果一個(gè)設(shè)備在發(fā)出總線請(qǐng)求的同時(shí)，檢測(cè)到其他優(yōu)先級(jí)更高的設(shè)備也請(qǐng)求使用總線，則本設(shè)備不立即使用總線；否則，本設(shè)備就可立即使用總線。分布式仲裁-自舉式自舉分布式仲裁方法使用多個(gè)請(qǐng)求線,不需要73分布式仲裁-自舉式BR3BR2I/O接口0I/O接口1I/O接口3BR0BR1I/O接口2假定：I/O接口0的優(yōu)先級(jí)最低，I/O接口3的優(yōu)先級(jí)最高。BR0為總線忙信號(hào)線BRi(i從1～3)為I/O接口i的總線請(qǐng)求信號(hào)線。分布式仲裁-自舉式BR3BR2I/O接口0I/O接口1I74②沖突檢測(cè)分布式仲裁方式主要用于網(wǎng)絡(luò)通信總線。每個(gè)設(shè)備都可以獨(dú)立地請(qǐng)求總線，當(dāng)某個(gè)設(shè)備要使用總線時(shí)，它首先檢測(cè)是否有其他設(shè)備正在使用總線，如果沒(méi)有，則置總線忙，然后使用總線；如果多個(gè)設(shè)備同時(shí)檢測(cè)到總線不忙而造成同時(shí)使用總線時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖突，這時(shí)檢測(cè)到?jīng)_突，并按照某種策略在沖突的各方選擇一個(gè)設(shè)備獲得總線控制權(quán)。不同的系統(tǒng)可以有不同的沖突解決策略，例如，以太網(wǎng)中，在同時(shí)訪問(wèn)總線的情景發(fā)生時(shí)，設(shè)備便檢測(cè)到“沖突”，采用的策略是沖突的幾個(gè)設(shè)備都停止傳送，經(jīng)過(guò)一段隨機(jī)延遲時(shí)間，再重新向搶占總線，直到搶占總線發(fā)送數(shù)據(jù)成功為止。這樣沖突就解決了，這也就是以太網(wǎng)的不確定性特征，是一種不可預(yù)測(cè)的仲裁方案。②沖突檢測(cè)分布式仲裁方式主要用于網(wǎng)絡(luò)通信總線。75③并行競(jìng)爭(zhēng)仲裁方式每個(gè)主設(shè)備都有自己的仲裁號(hào)和控制器，當(dāng)某個(gè)設(shè)備有總線請(qǐng)求時(shí)，把它的仲裁號(hào)發(fā)送到共享的仲裁線上，每個(gè)設(shè)備的控制器將仲裁線上接收到的號(hào)與自己的仲裁號(hào)進(jìn)行比較，如果比自己的仲裁號(hào)大，則在仲裁線上撤銷自己的仲裁號(hào)。最后，競(jìng)爭(zhēng)獲勝者的仲裁號(hào)被保留在仲裁線上。顯然，這種方案中仲裁號(hào)越大，優(yōu)先級(jí)越高。并行競(jìng)爭(zhēng)分布式仲裁比自舉分布式仲裁所需的的連接線要少，因?yàn)椋⑿懈?jìng)爭(zhēng)分布式仲裁中，對(duì)于n根仲裁線可以表示個(gè)優(yōu)先級(jí)。例如，在并行競(jìng)爭(zhēng)分布式仲裁中，具有8根仲裁線共可以表示256個(gè)優(yōu)先級(jí)，仲裁號(hào)為255的設(shè)備優(yōu)先級(jí)最高，仲裁號(hào)為0的設(shè)備優(yōu)先級(jí)最低。而在自舉分布式仲裁中，請(qǐng)求線是8根，只能表示8個(gè)優(yōu)先級(jí)，也即只有對(duì)8個(gè)設(shè)備進(jìn)行仲裁。③并行競(jìng)爭(zhēng)仲裁方式每個(gè)主設(shè)備都有自己的仲裁號(hào)和控制器，當(dāng)某個(gè)76二、總線通信控制1.目的2.總線傳輸周期主模塊申請(qǐng)，總線仲裁決定主模塊向從模塊給出地址和命令主模塊和從模塊交換數(shù)據(jù)主模塊撤消有關(guān)信息申請(qǐng)分配階段尋址階段傳數(shù)階段結(jié)束階段解決通信雙方協(xié)調(diào)配合問(wèn)題3.5二、總線通信控制1.目的2.總線傳輸周期主模塊申請(qǐng)，總線77一、總線操作①總線請(qǐng)求與仲裁階段：

各主設(shè)備—分別連接到BR及BG信號(hào)線，

總線仲裁機(jī)構(gòu)—有操作需求時(shí)，發(fā)出總線請(qǐng)求信號(hào)；

根據(jù)各BR信號(hào)線狀態(tài)，確定下個(gè)傳輸周期的總線使用權(quán)歸屬，向該主設(shè)備發(fā)出總線允許信號(hào)仲裁總線傳輸周期主設(shè)備1無(wú)總線周期仲裁總線傳輸周期主設(shè)備2無(wú)總線周期1、總線操作的步驟主設(shè)備1

請(qǐng)求BR1主設(shè)備2

請(qǐng)求BR2總線仲允許BG1裁機(jī)構(gòu)允許BG2總線使用權(quán)擁有者t無(wú)一、總線操作①總線請(qǐng)求與仲裁階段：有操作需求時(shí)，發(fā)出總78②尋址階段：

擁有總線使用權(quán)的主設(shè)備—

各從設(shè)備—發(fā)出目標(biāo)地址和操作命令；判斷是否被選中，被選中的響應(yīng)總線操作x(主設(shè)備?發(fā)出)R/W(主設(shè)備?發(fā)出)Data總線空閑y(主設(shè)備2發(fā)出)R/W(主設(shè)備2發(fā)出)地址期Data總線傳輸周期數(shù)據(jù)期③數(shù)據(jù)傳送階段：(主設(shè)備及目標(biāo)從設(shè)備參與)

根據(jù)操作類型，各自發(fā)送或接收數(shù)據(jù)④結(jié)束階段：(主設(shè)備及目標(biāo)從設(shè)備參與)

各自將所控制總線信號(hào)恢復(fù)為總線空閑狀態(tài)地址期數(shù)據(jù)期t總線傳輸周期總線空閑總線允許BG1總線允許BG2地址總線控制總線數(shù)據(jù)總線②尋址階段：發(fā)出目標(biāo)地址和操作命令；判斷是否被選中，被79由統(tǒng)一時(shí)標(biāo)控制數(shù)據(jù)傳送充分挖掘系統(tǒng)總線每個(gè)瞬間的潛力同步通信異步通信

半同步通信

分離式通信

3.總線通信的四種方式采用應(yīng)答方式

，沒(méi)有公共時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)同步、異步結(jié)合3.5由統(tǒng)一時(shí)標(biāo)控制數(shù)據(jù)傳送充分挖掘系統(tǒng)總線每個(gè)瞬間的80同步定時(shí)同步通信方式的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)是模塊間的配合簡(jiǎn)單一致；缺點(diǎn)是主從模塊時(shí)間配合屬?gòu)?qiáng)制性同步，必須按速度最慢的部件來(lái)設(shè)計(jì)公共時(shí)鐘。同步協(xié)議原理：①各傳輸步驟在CLK的邊沿開(kāi)始，②各設(shè)備以CLK為單位完成約定動(dòng)作同步定時(shí)同步通信方式的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn):同步協(xié)議原理：①各傳輸步驟81

讀命令(1)同步式數(shù)據(jù)輸入T1總線傳輸周期T2T3T4

時(shí)鐘

地址數(shù)據(jù)3.5讀(1)同步式數(shù)據(jù)輸入T1總線傳輸周期T2T3T4時(shí)82數(shù)據(jù)(2)同步式數(shù)據(jù)輸出T1總線傳輸周期T2T3T4

時(shí)鐘

地址

寫(xiě)命令3.5數(shù)據(jù)(2)同步式數(shù)據(jù)輸出T1總線傳輸周期T2T3T4時(shí)83*定時(shí)信號(hào)：“請(qǐng)求”信號(hào)REQ、“應(yīng)答”信號(hào)ACK*異步協(xié)議原理：下個(gè)傳輸步驟在收到對(duì)方信號(hào)時(shí)進(jìn)行，

操作完成時(shí)發(fā)出應(yīng)答信號(hào)；

協(xié)議步驟—請(qǐng)求、響應(yīng)、撤消請(qǐng)求、撤消響應(yīng)4個(gè)階段REQACK主設(shè)備A從設(shè)備B請(qǐng)求信號(hào)REQ

應(yīng)答信號(hào)ACK①總線傳輸周期②③④*應(yīng)用特點(diǎn)：對(duì)設(shè)備速度、傳輸距離無(wú)要求，傳輸周期較長(zhǎng)*定時(shí)信號(hào)：“請(qǐng)求”信號(hào)REQ、“應(yīng)答”信號(hào)ACK84異步定時(shí)異步通信方式?jīng)]有公共的時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)，而是采用應(yīng)答方式（又稱握手方式）：主設(shè)備發(fā)Request，從設(shè)備響應(yīng)Ack不互鎖方式主設(shè)備發(fā)Request后，間隔固定時(shí)間，認(rèn)為從設(shè)備已經(jīng)收到；從設(shè)備發(fā)ACK后，間隔固定時(shí)間，認(rèn)為主設(shè)備也收到。半互鎖方式主設(shè)備發(fā)Request后，等待ACK；從設(shè)備發(fā)ACK后，不等待主設(shè)備。全互鎖方式主從設(shè)備相互等待異步定時(shí)異步通信方式?jīng)]有公共的時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)，而是采用應(yīng)答方式（又85不互鎖半互鎖全互鎖(3)異步通信3.5主設(shè)備從設(shè)備請(qǐng)求回答不互鎖半互鎖全互鎖(3)異步通信3.5主設(shè)備從設(shè)備請(qǐng)回86(4)半同步通信同步發(fā)送方用系統(tǒng)時(shí)鐘前沿發(fā)信號(hào)

接收方用系統(tǒng)時(shí)鐘后沿判斷、識(shí)別3.5（同步、異步結(jié)合）異步允許不同速度的模塊和諧工作

增加一條“等待”響應(yīng)信號(hào)

WAIT(4)半同步通信同步發(fā)送方用系統(tǒng)時(shí)鐘前沿發(fā)信號(hào)87以輸入數(shù)據(jù)為例的半同步通信時(shí)序T1主模塊發(fā)地址T2主模塊發(fā)命令…T3從模塊提供數(shù)據(jù)T4從模塊撤銷數(shù)據(jù)，主模塊撤銷命令Tw

當(dāng)為低電平時(shí)，等待一個(gè)TWAITTw

當(dāng)為低電平時(shí)，等待一個(gè)TWAIT3.5以輸入數(shù)據(jù)為例的半同步通信時(shí)序T1主模塊發(fā)地址T288

讀

命令WAIT

地址

數(shù)據(jù)3.5

時(shí)鐘總線傳輸周期T1T2TWTWT3T4(4)半同步通信（同步、異步結(jié)合）讀命令WAIT地址數(shù)據(jù)3.5時(shí)鐘總線傳輸周期T1T89上述三種通信的共同點(diǎn)一個(gè)總線傳輸周期（以輸入數(shù)據(jù)為例）主模塊發(fā)地址、命令從模塊準(zhǔn)備數(shù)據(jù)從模塊向主模塊發(fā)數(shù)據(jù)總線空閑3.5占用總線不占用總線占用總線上述三種通信的共同點(diǎn)一個(gè)總線傳輸周期（以輸入數(shù)據(jù)為例）主模90(5)分離式通信充分挖掘系統(tǒng)總線每個(gè)瞬間的潛力主模塊申請(qǐng)占用總線，使用完后即放棄總線的使用權(quán)從模塊申請(qǐng)占用總線，將各種信息送至總線上一個(gè)總線傳輸周期子周期1子周期23.5主模塊(5)分離式通信充分挖掘系統(tǒng)總線每個(gè)瞬間的潛力主模塊申請(qǐng)911.各模塊有權(quán)申請(qǐng)占用總線分離式通信特點(diǎn)充分提高了總線的有效占用2.采用同步方式通信，不等對(duì)方回答3.各模塊準(zhǔn)備數(shù)據(jù)時(shí)，不占用總線4.總線被占用時(shí)，無(wú)空閑3.51.各模塊有權(quán)申請(qǐng)占用總線分離式通信特點(diǎn)充分提高了總線的有9293寫(xiě)在最后成功的基礎(chǔ)在于好的學(xué)習(xí)習(xí)慣Thefoundationofsuccessliesingoodhabits93寫(xiě)在最后成功的基礎(chǔ)在于好的學(xué)習(xí)習(xí)慣謝謝聆聽(tīng)·學(xué)習(xí)就是為了達(dá)到一定目的而努力去干,是為一個(gè)目標(biāo)去戰(zhàn)勝各種困難的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程會(huì)充滿壓力、痛苦和挫折LearningIsToAchieveACertainGoalAndWorkHard,IsAProcessToOvercomeVariousDifficultiesForAGoal謝謝聆聽(tīng)LearningIsToAchieveAC94第３章系統(tǒng)總線3.1總線的基本概念3.2總線的分類3.3總線特性及性能指標(biāo)3.4總線結(jié)構(gòu)3.5總線控制第３章系統(tǒng)總線3.1總線的基本概念3.2總線的分類395一、分散連接與總線連接計(jì)算機(jī)五大部件之間的互連方式有兩種：

分散式連接：各部件之間通過(guò)單獨(dú)的連線連接。

總線式連接：各部件均連接到一組公共信息傳輸上。3.1總線的基本概念一、分散連接與總線連接計(jì)算機(jī)五大部件之間的互連方式有兩種：3961.2馮·諾依曼計(jì)算機(jī)硬件框圖存儲(chǔ)器輸入設(shè)備運(yùn)算器控制器輸出設(shè)備1.2馮·諾依曼計(jì)算機(jī)硬件框圖存儲(chǔ)器輸入設(shè)備運(yùn)算器控制器輸出971.2以存儲(chǔ)器為中心的計(jì)算機(jī)硬件框圖程序存儲(chǔ)器輸出設(shè)備輸入設(shè)備運(yùn)算器控制器數(shù)據(jù)結(jié)果計(jì)算1.2以存儲(chǔ)器為中心的計(jì)算機(jī)硬件框圖程序存儲(chǔ)器輸出設(shè)備輸入設(shè)98概念總線是一種數(shù)據(jù)通道，由系統(tǒng)中各部件所共享?；蛘哒f(shuō)，是在部件與部件之間、設(shè)備與設(shè)備之間傳送信息的一組公用信號(hào)線。在主控設(shè)備（部件或設(shè)備）的控制之下，將發(fā)送設(shè)備（部件或設(shè)備）發(fā)出的信息準(zhǔn)確地傳送給某個(gè)接收設(shè)備的信號(hào)通路?？偩€的特點(diǎn)在于其公用性，即它可同時(shí)掛接多個(gè)部件或設(shè)備。如果是某兩個(gè)部件或設(shè)備之間專用的信號(hào)連線，就不能稱之為總線?？偩€是連接計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)內(nèi)多種設(shè)備的通信線路。概念總線是一種數(shù)據(jù)通道，由系統(tǒng)中各部件所共享99總線概念中兩個(gè)常用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)。主控設(shè)備（Master）也就是通常所說(shuō)的總線主控設(shè)備，它是一個(gè)部件或設(shè)備，是控制總線操作的一個(gè)部件或設(shè)備。總線主控設(shè)備一旦被確認(rèn)就可以對(duì)總線進(jìn)行控制，并能夠著手進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。也就是說(shuō)，如果一個(gè)部件或設(shè)備欲向另一個(gè)部件或設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，它就要獲得對(duì)總線的使用權(quán)，成為總線主控設(shè)備,才可以通過(guò)總線將數(shù)據(jù)傳送給另一個(gè)設(shè)備。從屬設(shè)備（Slave）從屬設(shè)備能夠響應(yīng)在總線上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送的請(qǐng)求，但總線從屬設(shè)備自己不能啟動(dòng)這種在總線上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的請(qǐng)求。也就是說(shuō)，如果一個(gè)部件或設(shè)備欲接收從總線主控設(shè)備發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，首先必須獲得對(duì)總線的使用權(quán)，答應(yīng)總線主控設(shè)備，并發(fā)出可以收數(shù)據(jù)的響應(yīng)信號(hào)。然后等待總線主控設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)，并且在控制總線的控制之下接收從數(shù)據(jù)總線上傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)?？偩€概念中兩個(gè)常用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)。100總線標(biāo)準(zhǔn)的四個(gè)特性①物理特性：物理特性指的是總線物理連接的方式。包括總線的條數(shù)、總線的插頭、插座是什么形狀的、引腳是如何排列的等。②功能特性：功能特性描寫(xiě)的是這一組總線中每一根線的功能是什么。從功能上看，總線分成三組：地址總線，數(shù)據(jù)總線和控制總線。。③電器特性：電器特性定義每一根線上信號(hào)的傳遞方向、有效電平范圍。④時(shí)間特性：時(shí)間特性定義了每根線在什么時(shí)間有效?？偩€標(biāo)準(zhǔn)的四個(gè)特性101總線標(biāo)準(zhǔn)的特性1、物理特性：

總線的物理特性是指總線在機(jī)械物理連接上的特性。

包括：連線類型、數(shù)量、接插件的幾何尺寸和形狀以及引腳線的排列等?？偩€標(biāo)準(zhǔn)的特性1、物理特性：102三、總線的特性2、電氣特性：

總線的電氣特性是指總線的每一條信號(hào)線的信號(hào)傳遞方向、信號(hào)的有效電平范圍。通常規(guī)定由CPU發(fā)出的信號(hào)為輸出信號(hào)，送入CPU的信號(hào)為輸入信號(hào)。地址線一般為輸出信號(hào)，數(shù)據(jù)線為雙向信號(hào)，控制線的每一根都是單向的，有的為輸出信號(hào)，有的為輸入信號(hào)。三、總線的特性2、電氣特性：103三、總線的特性總線的電平表示方式有兩種：?jiǎn)味朔绞胶筒罘址绞?。在單端電平方式中，用一條信號(hào)線和一條公共接地線來(lái)傳遞信號(hào)。信號(hào)線中一般用高電平表示邏輯“1”，低電平表示邏輯“0”。差分電平方式采用一對(duì)信號(hào)線來(lái)傳輸信號(hào)。

RS-232通訊接口采用單端方式傳輸，低電平要低于-3V，表示邏輯“1”；高電平要高于+3V，表示邏輯“0”。

RS-485、RS-422通訊接口采用差分電平方式傳輸。三、總線的特性總線的電平表示方式有兩種：?jiǎn)味朔绞胶筒?04三、總線的特性3、功能特性：

總線功能特性是指總線中每根傳輸線的功能。如地址線用來(lái)傳輸?shù)刂沸畔?，?shù)據(jù)線用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)信息，控制線用來(lái)發(fā)出控制信息，不同的控制線其功能不同。4：時(shí)間特性：

總線時(shí)間特性是指總線中任一根傳輸線在什么時(shí)間內(nèi)有效，以及每根線產(chǎn)生的信號(hào)之間的時(shí)序關(guān)系。時(shí)間特性一般可用信號(hào)時(shí)序圖來(lái)說(shuō)明。三、總線的特性3、功能特性：105四、總線結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)舉例1.面向CPU的雙總線結(jié)構(gòu)框圖

中央處理器

CPUI/O總線M總線3.1主存

I/O接口

I/O設(shè)備1

I/O設(shè)備2……I/O接口I/O接口

I/O設(shè)備n四、總線結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)舉例1.面向CPU的雙總線結(jié)構(gòu)框圖106單總線（系統(tǒng)總線）2.單總線結(jié)構(gòu)框圖CPU

主存I/O接口

I/O設(shè)備1

I/O設(shè)備2I/O接口…

I/O設(shè)備nI/O接口…3.1單總線（系統(tǒng)總線）2.單總線結(jié)構(gòu)框圖I/O接口1073.以存儲(chǔ)器為中心的雙總線結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)總線

主存CPUI/O接口

I/O設(shè)備1…

I/O設(shè)備nI/O接口…存儲(chǔ)總線3.13.以存儲(chǔ)器為中心的雙總線結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)總線I/O接口1083.2總線的分類1.片內(nèi)總線2.系統(tǒng)總線芯片內(nèi)部的總線數(shù)據(jù)總線地址總線控制總線雙向與機(jī)器字長(zhǎng)、存儲(chǔ)字長(zhǎng)有關(guān)單向與存儲(chǔ)地址、I/O地址有關(guān)有出有入計(jì)算機(jī)各部件之間的信息傳輸線3.2總線的分類1.片內(nèi)總線2.系統(tǒng)總線芯片內(nèi)部的總線數(shù)109控制信號(hào)應(yīng)有以下幾種類型

①寫(xiě)存儲(chǔ)器命令：②讀存儲(chǔ)器命令：③輸入/輸出寫(xiě)命令：④輸入/輸出讀命令：⑤傳送響應(yīng)：⑥總線請(qǐng)求：⑦總線允許：⑧中斷請(qǐng)求：⑨中斷響應(yīng)：⑩時(shí)鐘和復(fù)位：控制信號(hào)應(yīng)有以下幾種類型1103.通信總線串行通信總線并行通信總線傳輸方式3.2用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)（如控制儀表、移動(dòng)通信等）之間的通信3.通信總線串行通信總線并行通信總線傳輸方式3.21113.3總線特性及性能指標(biāo)CPU插板主存插板I/O插板一、總線物理實(shí)現(xiàn)BUS主板3.3總線特性及性能指標(biāo)CPU插板主存插板I/O112三、總線的性能指標(biāo)

1、總線寬度：指數(shù)據(jù)總線的條數(shù)，用bit（位）表示。2、標(biāo)準(zhǔn)傳輸率：指在總線上每秒能傳輸?shù)淖畲笞止?jié)量，用MB/s表示。例如總線工作頻率為33MHz，總線寬度為32位，則其最大傳輸速率為132MB/s。3、時(shí)鐘同步/異步：總線上的數(shù)據(jù)與時(shí)鐘同步工作的總線稱為同步總線，與時(shí)鐘不同步工作的總線稱為異步總線，三、總線的性能指標(biāo)1、總線寬度：113四、總線的性能指標(biāo)

4、總線復(fù)用：一個(gè)（或一組）物理線路，分時(shí)傳輸不同的信號(hào)，稱為總線的多路復(fù)用。5、信號(hào)線數(shù)：

即地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線的信號(hào)線之和。6、總線控制方式：

如仲裁方式等。7、其他指標(biāo)：如負(fù)載能力等四、總線的性能指標(biāo)4、總線復(fù)用：114ISAEISAVESA(LV-BUS)PCIAGPRS-232USB模塊系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)四、總線標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)模塊3.3標(biāo)準(zhǔn)界面ISA模塊系統(tǒng)總四、總線標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)模塊3.3標(biāo)準(zhǔn)界面115總線標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)線總線時(shí)鐘帶寬ISA168MHz（獨(dú)立）33MBpsEISA328MHz（獨(dú)立）33MBpsVESA(VL-BUS)3232MHz（CPU）133MBpsPCI326433MHz（獨(dú)立）64MHz（獨(dú)立）132MBps528MBpsAGP3266.7MHz（獨(dú)立）133MHz（獨(dú)立）266MBps533MBpsRS-232串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)終端設(shè)備（計(jì)算機(jī)）和數(shù)據(jù)通信設(shè)備（調(diào)制解調(diào)器）之間的標(biāo)準(zhǔn)接口USB串行接口總線標(biāo)準(zhǔn)普通無(wú)屏蔽雙絞線帶屏蔽雙絞線最高1.5Mbps(USB1.0)12Mbps(USB1.0)480Mbps

(USB2.0)5Gbps

(USB3.0)3.3四、總線標(biāo)準(zhǔn)總線標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)線總線時(shí)鐘帶寬ISA168MHz（獨(dú)立）33116一、ISA總線的主要特點(diǎn)⒈ISA總線是16位的總線，可以只用低8位數(shù)據(jù)線：當(dāng)作8位數(shù)據(jù)線使用時(shí)，只用其前62個(gè)引腳，此時(shí)，它有8位數(shù)據(jù)線，20位地址線；當(dāng)作16位數(shù)據(jù)線使用時(shí)，用到全部98個(gè)引腳，此時(shí)，它有16位數(shù)據(jù)線，24位地址線⒉ISA總線的最高工作頻率為8MHz，數(shù)據(jù)寬度為16位，計(jì)算可得數(shù)據(jù)傳輸速率為16MB/s。地址線24條，可尋址16MB的內(nèi)存空間

一、ISA總線的主要特點(diǎn)⒈ISA總線是16位的總線，可以只117唐朔飛-計(jì)算機(jī)組成原理-于建志-第3章課件118EISA局部總線

ISA總線最初是8位的標(biāo)準(zhǔn)總線，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)過(guò)多年的演變，也從8位的標(biāo)準(zhǔn)總線變成了被廣泛應(yīng)用的16位的標(biāo)準(zhǔn)總線。以后又發(fā)展成了經(jīng)擴(kuò)展的32位的標(biāo)準(zhǔn)總線EISAEISA總線：

EISA總線，即擴(kuò)展的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)總線。是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線ISA的超集。它是在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)ISA總線的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的一種高性能32位結(jié)構(gòu)的總線。它不僅擁有ISA總線的全部特征，而且還隨著對(duì)ISA總線功能的擴(kuò)充而增強(qiáng)了自身性能和能力。數(shù)據(jù)線32位，地址線32位，最大傳輸速率33MBps。EISA局部總線119VESA局部總線從結(jié)構(gòu)看，所謂局部總線是指在系統(tǒng)外為兩個(gè)以上模塊提供的高速信息通道。ISA總線和CPU總線之間增加的一級(jí)總線。VESA局部總線

VESA總線是視頻電子協(xié)會(huì)同60余家公司聯(lián)合推出的一個(gè)全開(kāi)放的局部總線標(biāo)準(zhǔn)—VL總線。VL總線與CPU同步，數(shù)據(jù)寬度為32位，最高傳輸率達(dá)132MB/s，它極大地增強(qiáng)了系統(tǒng)的性能。

VL總線主要是針對(duì)80386/80486的，因此與80486匹配最佳，它與CPU同步工作，但當(dāng)CPU工作頻率提高后，VL總線就不適應(yīng)了。VESA局部總線從結(jié)構(gòu)看，所謂局部總線120PCI總線

PCI總線(PeripheralComponentInterconnctSpecialInterestGroup)，即外圍部件互聯(lián)專業(yè)組，

簡(jiǎn)稱PCISIG。是由Intel、IBM、Compaq、AST、HP、Apple、DEC等100多家公司于1991年共同推出的一種局部總線，廣泛應(yīng)用于當(dāng)前高檔微機(jī)、工作站及筆記本電腦中

PCI總線PCI總線(Periphera121PCI局部總線的結(jié)構(gòu)示意圖PCI局部總線的結(jié)構(gòu)示意圖122PCI總線引線示意圖地址和數(shù)據(jù)

AD31~AD0C/BE#3~BE#0

接口控制

FRAME#TRDY#IRTY#STOP#DEVSEL#IDSEL

REQ#

GNT#

PERR#SERR#

CLKRST#64位擴(kuò)充PAR64REQ64#ACK64#INTA#INTB#INTC#INTD#TD1TD0TCKTMSTRST#出錯(cuò)仲裁系統(tǒng)AD63~AD32C/BE#7~BE#4LOCK#接口控制中斷JTAG

PARPCI卡PCI總線引線示意圖地址和接口控制F123一、PCI總線的特點(diǎn)

與ISA等總線相比，PCI總線具有如下的特點(diǎn)⒈高性能獨(dú)立的時(shí)鐘（33M或者66MHz）

32位到64位傳輸速率從132MBps提升到529MBps⒉支持即插即用（plugandplay）。⒊良好的兼容性，PCI總線不依賴于某一具體的微處理器，它支持多種微處理器和將來(lái)發(fā)展的微處理器，可兼容ISA,EISA等總線⒋支持多主設(shè)備，允許主從設(shè)備間實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)對(duì)等存取。⒌支持?jǐn)?shù)據(jù)和地址奇偶校驗(yàn)功能，保證了數(shù)據(jù)的完整和準(zhǔn)確。

一、PCI總線的特點(diǎn)與ISA等總線相比，PCI總線具有如124⒍

具有與處理器和存儲(chǔ)器完全并行操作的能力。PCI橋有多級(jí)緩沖，可把一批數(shù)據(jù)快速寫(xiě)入緩沖器中，固可實(shí)現(xiàn)與其他子系統(tǒng)的并發(fā)工作。⒎5V和3.3V兩種電源供電8.可擴(kuò)充性好，可采用多層結(jié)構(gòu)9.軟件兼容性好10.采用多路復(fù)用技術(shù)，減少了總線引腳個(gè)數(shù)⒍具有與處理器和存儲(chǔ)器完全并行操作的能力。PCI橋有多級(jí)125唐朔飛-計(jì)算機(jī)組成原理-于建志-第3章課件126AGP總線

AGP加速圖形端口于1996年8月提出的一種新型視頻接口標(biāo)準(zhǔn)，它是專門為3D加速而設(shè)置的加速圖形端口，允許3D圖形數(shù)據(jù)越過(guò)PCI總線，把主存和顯存直接連接起來(lái)，從而解決了PCI總線設(shè)計(jì)中對(duì)于超高速系統(tǒng)的瓶頸問(wèn)題

AGP應(yīng)該是一種接口標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樗且环N點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接端口，除圖形控制器專用外，沒(méi)有別的設(shè)備能夠使用AGP，但是，我們習(xí)慣上也稱其為AGP總線

AGP總線AGP加速圖形端口于1996年8127一、AGP總線的結(jié)構(gòu)

采用AGP總線的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖一、AGP總線的結(jié)構(gòu)采用AGP總線的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖128二、AGP總線的特點(diǎn)設(shè)計(jì)AGP的目的是為了實(shí)現(xiàn)高性能的3D圖像，提高顯示的速度，因此采用了一些先進(jìn)技術(shù)⒈雙時(shí)鐘技術(shù)⒉流水線技術(shù)進(jìn)行讀寫(xiě)內(nèi)存⒊DIME(DirectMemoryExcute)技術(shù)（顯卡可直接操作內(nèi)存）直接內(nèi)存執(zhí)行DIMEAGP允許3D數(shù)據(jù)不存入擁擠的幀緩沖區(qū)(即圖形控制器內(nèi)存)，而將其存入系統(tǒng)內(nèi)存，從而讓出幀緩沖區(qū)和帶寬供其它功能使用⒋當(dāng)CPU訪問(wèn)系統(tǒng)RAM時(shí)，AGP顯示卡同時(shí)可以訪問(wèn)AGPRAM，兩種總線同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)5.

顯示系統(tǒng)不占用PCI總線

二、AGP總線的特點(diǎn)設(shè)計(jì)AGP的目的是為了實(shí)現(xiàn)高性能的129三、AGP的工作模式

AGP支持3種工作模式：×1，×2和×4模式。3種工作模式的圖形性能是依次提高的。目前微機(jī)的BIOS中基本上都是采用×4模式模式

工作頻率（MHz）數(shù)據(jù)傳輸率（MB/s）傳輸觸發(fā)方式

×166266上升沿

×2133532上升沿和下降沿

×42661064上升沿和下降沿

三、AGP的工作模式AGP支持3種工作模式：×1，×2130四、AGP與PCI的比較性能指標(biāo)

PCIAGP方式帶寬（MB/S）

133533總線時(shí)鐘（MHZ）

3366數(shù)據(jù)線寬度（位）

3232數(shù)據(jù)傳輸

同步

同步

插槽

最多5個(gè)

1個(gè)

內(nèi)存優(yōu)先存取

不支持

支持

信號(hào)線數(shù)量

4965四、AGP與PCI的比較性能指標(biāo)PCIAGP方式帶寬（131唐朔飛-計(jì)算機(jī)組成原理-于建志-第3章課件132RS-232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)

RS-232C是數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE）之間的接口標(biāo)準(zhǔn)，是在微機(jī)接口應(yīng)用中常用的一種串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)，全稱為EIA—RS—232C標(biāo)準(zhǔn)（ElectoronicIndustrialAssociateRecommendedStandard—232C）

RS-232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)RS-232C是13311.3.1RS-232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)線

RS—232C標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)線共25根，其中只定義了22根。這22根信號(hào)線又分為主、輔兩個(gè)信道，大多數(shù)微機(jī)串行通信系統(tǒng)中都只使用主信道的信號(hào)線。在通信中，即便是只使用主信道，也并非主信道的所有信號(hào)都要連接，一般情況下只需使用其中的9根信號(hào)線。這就是為什么我們?cè)谖C(jī)的機(jī)箱上看到的串行通信接口（如COM1、COM2）只有9根的原因11.3.1RS-232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)線134腳號(hào)

信號(hào)名縮寫(xiě)名方向與功能說(shuō)明

3發(fā)送數(shù)據(jù)

TxDDTE→DCE終端發(fā)送串行數(shù)據(jù)

2接收數(shù)據(jù)

RxDDTE←DCE終端接收串行數(shù)據(jù)

7請(qǐng)求發(fā)送

RTSDTE→DCE終端請(qǐng)求通信設(shè)備切換到發(fā)送方向

8清除發(fā)送

CTSDTE←DCE設(shè)備已切換到發(fā)送方向

6數(shù)傳機(jī)就緒

DSRDTE←DCE通信設(shè)備就緒，設(shè)備可用

5信號(hào)地

SG無(wú)方向信號(hào)地，所有信號(hào)公共地

1數(shù)據(jù)載體檢出

DCDDTE←DCE通信設(shè)備正在接收通信鏈路的信號(hào)

4數(shù)據(jù)終端就緒

DTRDTE→DCE終端設(shè)備就緒，設(shè)備可用

9振鈴指示器

RIDTE←DCE通信設(shè)備通知終端，通信鏈路有振鈴

串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)線

腳號(hào)信號(hào)名縮寫(xiě)名方向與功能說(shuō)明3發(fā)送數(shù)據(jù)TxDDTE135RS-232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)的電氣特性

RS-232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于發(fā)送端，規(guī)定－5V～－15V表示邏輯“1”（MARK信號(hào)），用＋5V～＋15V表示邏輯“0”（SPACE信號(hào)），內(nèi)阻為幾百歐姆，可以帶2500pF的電容負(fù)載。負(fù)載開(kāi)路時(shí)電壓不得超過(guò)±25V。對(duì)于接收端，電壓低于－3表示邏輯“1”，高于＋3表示邏輯“0”RS-232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)的電氣特性RS-23136

232C接口采用EIA電平高電平為＋3V～＋15V

邏輯“0”低電平為－3V～－15V

邏輯“1”實(shí)際常用±12V或±15V標(biāo)準(zhǔn)TTL電平高電平：＋2V～＋5V低電平：0V～0.8V相