cha微機(jī)總線技術(shù)與總線標(biāo)準(zhǔn)

第4章總線技術(shù)與總線標(biāo)準(zhǔn)6學(xué)時(shí)1第4章總線技術(shù)與總線標(biāo)準(zhǔn)4.1總線技術(shù)（掌握）總線技術(shù)概述總線仲裁總線操作與時(shí)序4.2總線標(biāo)準(zhǔn)（理解）片內(nèi)AMBA總線PCI系統(tǒng)總線異步串行通信總線24.1總線技術(shù)總線是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的信息傳輸通道，由系統(tǒng)中各個(gè)部件所共享。總線的特點(diǎn)在于公用性，總線由多條通信線路（線纜）組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常包含不同種類的總線，在不同層次上為計(jì)算機(jī)組件之間提供通信通路采用總線的原因:非總線結(jié)構(gòu)的N個(gè)設(shè)備的互聯(lián)線組數(shù)為N*(N-1)/2非總線結(jié)構(gòu)的M發(fā)N收設(shè)備間的互聯(lián)線組數(shù)為M*N采用總線的優(yōu)勢減少部件間連線的數(shù)量擴(kuò)展性好，便于構(gòu)建系統(tǒng)便于產(chǎn)品更新?lián)Q代3總線要素線路介質(zhì)種類：有線（電纜、光纜）、無線（電磁波）特性

原始數(shù)據(jù)傳輸率帶寬對噪聲的敏感性：內(nèi)部或外部干擾對失真的敏感性：信號和傳輸介質(zhì)之間的互相作用引起對衰減的敏感性：信號通過傳輸介質(zhì)時(shí)的功率損耗總線協(xié)議總線信號：有效電平、傳輸方向/速率/格式等電氣性能機(jī)械性能總線時(shí)序：規(guī)定通信雙方的聯(lián)絡(luò)方式總線仲裁：規(guī)定解決總線沖突的方式如接口尺寸、形狀等其它：如差錯(cuò)控制等4總線協(xié)議組件5總線分類按所處位置(數(shù)據(jù)傳送范圍)片內(nèi)總線芯片總線（片間總線、元件級總線）系統(tǒng)內(nèi)總線（插板級總線）系統(tǒng)外總線（通信總線）非通用總線（與具體芯片有關(guān)）通用標(biāo)準(zhǔn)總線地址總線控制總線按總線功能數(shù)據(jù)總線并行總線串行總線按數(shù)據(jù)格式按時(shí)序關(guān)系(握手方式)同步異步半同步同步異步6④外部總線、(系統(tǒng))外總線如并口、串口③系統(tǒng)總線、(系統(tǒng))內(nèi)總線如ISA、PCI②片(間)總線三總線形式①片內(nèi)總線單總線形式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的四層總線結(jié)構(gòu)運(yùn)算器寄存器控制器CPU存儲芯片I/O芯片主板擴(kuò)展接口板擴(kuò)展接口板計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其他儀器系統(tǒng)7總線的組織形式組織形式：單總線、雙總線，多級總線單總線特征：存儲器和I/O分時(shí)使用同一總線優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，易于擴(kuò)充缺點(diǎn)：帶寬有限，傳輸率不高（可能造成物理長度過長）8雙總線特征：存儲總線+I/O總線優(yōu)點(diǎn)：提高了總線帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速率，克服單總線共享的限制，以及存儲/IO訪問速度不一致而對總線的要求也不同的矛盾缺點(diǎn)：CPU繁忙9多級總線特征：高速外設(shè)和低速外設(shè)分開使用不同的總線優(yōu)點(diǎn)：高效，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的傳輸帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速率缺點(diǎn)：復(fù)雜10微機(jī)的典型多級總線結(jié)構(gòu)存儲總線高速IO總線低速IO總線1112微機(jī)系統(tǒng)中的內(nèi)總線（插板級總線）13微機(jī)系統(tǒng)中的外總線（通信總線）14總線分類按所處位置(數(shù)據(jù)傳送范圍)片內(nèi)總線芯片總線（片間總線、元件級總線）系統(tǒng)內(nèi)總線（插板級總線）系統(tǒng)外總線（通信總線）非通用總線（與具體芯片有關(guān)）通用標(biāo)準(zhǔn)總線地址總線控制總線按總線功能數(shù)據(jù)總線并行總線串行總線按數(shù)據(jù)格式按時(shí)序關(guān)系(握手方式)同步異步半同步同步異步15三總線MPURAMROMI/O接口外設(shè)ABDBCB哈佛體系結(jié)構(gòu)DSP程序數(shù)據(jù)I/O接口外設(shè)程序地址數(shù)據(jù)讀地址數(shù)據(jù)寫地址程序讀總線數(shù)據(jù)讀總線程序/數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)程序馮?諾依曼體系結(jié)構(gòu)16典型的控制信號總線的控制信號存儲器寫信號存儲器讀信號I/O寫信號I/O讀信號總線請求信號總線授予信號中斷請求信號中斷應(yīng)答信號時(shí)鐘信號復(fù)位信號17總線隔離與驅(qū)動(dòng)不操作時(shí)把功能部件與總線隔離同一時(shí)刻只能有一個(gè)部件發(fā)送數(shù)據(jù)到總線上提供驅(qū)動(dòng)能力數(shù)據(jù)發(fā)送方必須提供足夠的電流以驅(qū)動(dòng)多個(gè)部件提供鎖存能力具有信息緩存和信息分離能力18總線電路中常用器件三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)、隔離單向、雙向A0B08286OETA1A2A3A5A4A6A7B1B2B3B5B4B6B719鎖存器信息緩存（有時(shí)也具有驅(qū)動(dòng)能力）信息分離（地址與數(shù)據(jù)分離）STBDI0DI1直通保持高阻DO0DO1DO0DO1DO2DO3DO4DO5DO6DO7STBVCC82821234567891020191817161514131211DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7OEGNDDI0OE20微機(jī)系統(tǒng)仍的三總線饒結(jié)構(gòu)21最小模勺式總線榮連接22

M/IO高M(jìn)低IOCLKT1T2T3T4A15~0ALEA19~A16/S6~S3S6~S3A19~A16AD15~AD0

A15~0D15~0CPU讀存儲叢器/IO的時(shí)序碧圖RDDT/RDEN23微機(jī)系統(tǒng)絡(luò)三總線地＋5V讀寫控制讀寫控憂制讀寫控市制CSH奇地址存儲體8284時(shí)鐘發(fā)生器RESETREADYCBD7~D0D15~D8DBCSL偶地址存儲體CSI/O接口ABA0A1~A19BHE

STBOE8282鎖存器CPUMN/MXINTARDCLKWRREADYM/IORESETALEBHEA19-A16AD15-AD0DENDT/RTOE8286

收發(fā)器AD15~AD024單CPU系統(tǒng)8086讀操作與總線雀周期時(shí)看序25單CPU系統(tǒng)8086寫操作櫻總線周期將時(shí)序26比較讀/寫區(qū)別27總線的偶性能指親標(biāo)總線時(shí)鐘頻館率：總線蘿上的時(shí)奶鐘信號翼頻率總線寬證度：數(shù)據(jù)線振、地址線奸寬度總線速童率：總線每往秒所能傳賣輸數(shù)據(jù)的陜最大次數(shù)咽?？偩€速戒率=總線時(shí)鐘虜頻率/總線周匙期數(shù)總線周天期數(shù)：總線傳啄送一次數(shù)賊據(jù)所需的靠時(shí)鐘周期耍數(shù)有些幾個(gè)隔周期才能崖傳輸1個(gè)數(shù)據(jù)總線帶寬：總線劫每秒傳殺輸?shù)淖诸伖?jié)數(shù)同步方式總線負(fù)測載能力28總線寬穗度總線寬度雅：籠統(tǒng)地花說，就是妄總線所設(shè)貫置的通信麗線路（線突纜）的數(shù)翁目。具體痕地說，就贈(zèng)是總線內(nèi)著設(shè)置用于螞傳送數(shù)據(jù)滋的信號線猴的數(shù)目為瘡數(shù)據(jù)總線時(shí)寬度，用錦于傳輸?shù)亟返男盘杻?yōu)線的數(shù)目牛為地址總蛇線寬度，瓜如8位、16位、32位、64位等數(shù)據(jù)總嘴線寬度在很大腫程度上及決定了壁計(jì)算機(jī)習(xí)總線的逮性能地址總晨線的寬度禽則決定鞏了系統(tǒng)瓜的尋址汁能力29總線帶寬總線帶班寬(bu爐sb乳and類wi緩dth辨)表示單位剃時(shí)間內(nèi)總腐線能傳送身的最大數(shù)印據(jù)量（bps/涉Bps）用“總線速率×總線位謝寬/8=時(shí)鐘頻率×總線位飛寬/(8×總線周菠期數(shù))”表示總線位寬軟：數(shù)據(jù)信談號線的費(fèi)數(shù)目，速同一時(shí)故刻傳輸晴的數(shù)據(jù)緊位數(shù)總線復(fù)編用；成瞞本、串溝擾；時(shí)鐘頻覆率總線偏盤離（ske辭w）、兼早容性30例CPU的前端總款線(FS慎B)頻率為400寶MHz或800麻MHz，總線色周期數(shù)增為1/4致(即1個(gè)時(shí)鐘群周期傳拌送4次數(shù)據(jù))，位寬為64bi露t則FSB的帶寬為400×64/(泊8×1/4)找=1.2恭8GB/識s或800×64/(膜8×1/4)受=2.5差6GB/沉sPCI總線的蹦頻率為33.3菠MHz，位寬為32位或64位，總炭線周期援?dāng)?shù)為1則PCI總線的帶涼寬為：33.3×32/8護(hù)=133墾MB/s或33.僑3×64/8專=266壤MB/s314.1.丸2總線仲晝裁總線仲模裁(arb糞itra斃tion答)也稱為鼻總線判適決，根么據(jù)連接荷到總線爽上的各聲功能模翼塊所承漿擔(dān)任務(wù)守的輕重添緩急，姐預(yù)先或告動(dòng)態(tài)地培賦予它屯們不同筍的使用益總線的匠優(yōu)先級屠，當(dāng)有多個(gè)模塊叫同時(shí)請求枝使用總線時(shí)，總線認(rèn)仲裁電路窮選出當(dāng)前誦優(yōu)先級最祝高的那個(gè)冰，并賦予倒總線控制見權(quán)其目的是尺合理地控課制和管理價(jià)系統(tǒng)中多個(gè)主設(shè)宿備的總線雁請求，以避婦免總線連沖突分布式(對等式)仲裁控制邏謠輯分散仰在連接翁于總線何上的各鑼個(gè)部件需或設(shè)備銅中協(xié)議復(fù)窮雜且昂晴貴，效掉率高集中式(主從式)仲裁采用專腦門的控細(xì)制器或枯仲裁器總線控聞制器或才仲裁器剛可以是繼獨(dú)立的忽模塊或揪集成在CPU中協(xié)議簡單庸而有效，甩但總體系尺統(tǒng)性能較趕低32特點(diǎn)：各朵主控模塊石共用請求信繩號線和輸忙信號教線，其優(yōu)陣先級 別瘦由其在鏈芬式允許信帶號線上的篇位置決定轎；優(yōu)點(diǎn)：具剪有較好的習(xí)靈活性和?？蓴U(kuò)充性懲；缺點(diǎn)：主撲控模塊數(shù)侍目較多時(shí)，總線錯(cuò)請求響應(yīng)戰(zhàn)的速度較慢；菊花鏈（額串行）總睡線仲裁主控模塊1主控猴模塊2主控模換塊N允許BG請求BR忙BB總線仲裁鋪器……33三線菊花替鏈仲裁原理任一主陵控器Ci發(fā)出總線壟請求時(shí)，使BR＝1任一主控擦器Ci占用總狼線，使BB＝1，禁止BG輸出主控器Ci沒發(fā)請求(BRi=0)，卻收到BG(B庫GINi＝l)，則將BG向后傳繪遞(BGO彎UTi＝l)當(dāng)BR＝1，BB＝0時(shí)，仲裁眨器發(fā)出BG信號。球此時(shí)，BG＝1，如果仲貸裁器本身含也是一個(gè)巡壽主控器，室如微處理神器，則在株發(fā)出BG之前BB＝0時(shí)，它可約以占用一紹個(gè)或幾個(gè)轎總線周期若Ci同時(shí)滿足：本地洪請求(BRi=1)；BB=做0；檢測到BGI始Ni端出現(xiàn)禿了上升豆沿。接管總與線。Ci接管總臺線后，BG信號不站再后傳，即BGO翁UTi＝034各主控滑器有獨(dú)立的總線請求BR、總線允許BG，互不籠影響總線仲裁躬器直接識腐別所有設(shè)備恥的請求，梅并向選中顛的設(shè)備Ci發(fā)BGi特點(diǎn)：腔各主控幸模塊有務(wù)獨(dú)立的艷請求信仙號線和織允許信漏號線，訂其優(yōu)先牌級別由條總線仲量裁器內(nèi)萍部模塊潛判定；優(yōu)點(diǎn)：總卸線請求響割應(yīng)的速度防快；缺點(diǎn)：擴(kuò)根充性較差瓜；并行仲裁總線仲裁器C1C2Cn總線…BR1BG1BR2BG2BRnBGn…BBBCLK（總線時(shí)鐘）35串并行隊(duì)二維仲菌裁從下一觀設(shè)備主模塊1主模塊2主模塊3允許BG請求BR忙BB總線仲裁昨器……主模塊4到下一否設(shè)備綜合了前火兩種仲裁諷方式的優(yōu)須點(diǎn)和缺點(diǎn)36分布式鐮總線仲災(zāi)裁方式總線上各泰個(gè)設(shè)備都砌有總線仲攏裁模塊當(dāng)任何酷一個(gè)設(shè)貼備申請秒總線，股置“總德線忙”同狀態(tài)，鎖以阻止株其他設(shè)念備同時(shí)師請求INOUT主設(shè)備1INOUT主設(shè)備2INOUT主設(shè)備3INOUT主設(shè)備4INOUT主設(shè)備5總線請求總線忙+5V仲裁線總線374.1.毫3總線操潤作與時(shí)湊序總線操億作：計(jì)算返機(jī)系統(tǒng)遍中，通凱過總線吸進(jìn)行信塞息交換穗的過程闊稱為總抵線操作總線周摔期：總線今設(shè)備完啄成一次安完整信惡息交換巾的時(shí)間讀/寫存儲器皺周期讀/寫IO口周期DMA周期中斷周期多主控想制器系統(tǒng)，總廉線操作周省期一般分拖為四個(gè)階段總線請碰求及仲論裁階段兆、尋址災(zāi)階段、虛傳數(shù)階曠段和結(jié)饑束階段單個(gè)主幅控制器系統(tǒng)，劫則只需葛要尋址園和傳數(shù)終兩個(gè)階妨段38總線主控畢制器的作橋用總線系建統(tǒng)的資行源分配盟與管理提供總線乘定時(shí)信號榨脈沖負(fù)責(zé)總邊線使用貧權(quán)的仲知裁不同總線嘗協(xié)議的轉(zhuǎn)晃換和不同兩總線間數(shù)頭據(jù)傳輸?shù)膬淳彌_39總線時(shí)序總線時(shí)序是指總線簽事件的協(xié)蔥調(diào)方式，擦以實(shí)現(xiàn)可葛靠的尋址書和數(shù)據(jù)傳漿送總線時(shí)序寺類型同步：所有播設(shè)備都賢采用一糖個(gè)統(tǒng)一沉的時(shí)鐘扮信號來毒協(xié)調(diào)收栽發(fā)雙方判的定時(shí)議關(guān)系異步：依靠傳心送雙方互咐相制約的廚握手(ha然nds暑hak拆e)信號來實(shí)謝現(xiàn)定時(shí)控承制半同步：具有利同步總散線的高仙速度和槐異步總餐線的適閑應(yīng)性40同步并西行總線紐奉時(shí)序特點(diǎn)系統(tǒng)使娛用同一時(shí)俊鐘信號控制各模秘塊完成數(shù)摸據(jù)傳輸一般一次讀啟寫操作盼可在一航個(gè)時(shí)鐘棗周期內(nèi)予完成，陷時(shí)鐘前雄、后沿領(lǐng)分別指東明總線森操作周絞期的開挽始和結(jié)飼束地址、這數(shù)據(jù)及喜讀/寫等控制謙信號可在瓜時(shí)鐘沿處生改變優(yōu)點(diǎn)：電路設(shè)計(jì)筐簡單，總濁線帶寬大方，數(shù)據(jù)傳挨輸速率快缺點(diǎn)：時(shí)鐘以最貧慢速設(shè)備汁為準(zhǔn)，高矮速設(shè)備性訓(xùn)能將受到答影響同步時(shí)鐘地址信號數(shù)據(jù)信號控制信號延時(shí)41異步并行漲總線時(shí)序特點(diǎn)：乓系統(tǒng)中罷可以沒有統(tǒng)弓一的時(shí)倉鐘源，模塊之眾間依靠各胳種聯(lián)絡(luò)（陸握手）信狡號進(jìn)行通壟信，以確桑定下一步處的動(dòng)作優(yōu)點(diǎn)：全互鎖方爺式可靠性背高，適應(yīng)免性強(qiáng)缺點(diǎn)：控制復(fù)雜葵，交互的目聯(lián)絡(luò)過程您會影響系狂統(tǒng)工作速皂度地址信冰號數(shù)據(jù)信干號主設(shè)備聯(lián)絡(luò)信堅(jiān)號從設(shè)備聯(lián)絡(luò)信營號①③②①準(zhǔn)備好接畏收（M發(fā)送地腥址信號汽）③已收到映數(shù)據(jù)（M撤銷地址遲信號）④④完成一雞次傳送（S撤銷數(shù)據(jù)霸信號）②已送出水?dāng)?shù)據(jù)（S發(fā)送數(shù)喘據(jù)信號好）42半同步熊并行總掀線時(shí)序特點(diǎn)：鑒同時(shí)使蘭用主模寨塊的時(shí)鐘信糖號和從模塊另的聯(lián)絡(luò)信間號優(yōu)點(diǎn)：兼有同皆步總線匠的速度闊和異步業(yè)總線的殲可靠性僵與適應(yīng)窗性Read花y信號可葉作為慢睬速設(shè)備逢的異步即聯(lián)絡(luò)信拜號CLK信號作題為快速各設(shè)備的損同步時(shí)犬鐘信號434.2總線標(biāo)準(zhǔn)總線標(biāo)爽準(zhǔn)包括巴：邏輯規(guī)范右：邏輯信螺號電平時(shí)序規(guī)桑范電氣規(guī)范機(jī)械規(guī)范通信協(xié)議444.2幫.1歪So慘C的片內(nèi)總抽線片上總線歐特點(diǎn)簡單高效結(jié)構(gòu)簡單塑：占用較眨少的邏輯權(quán)單元時(shí)序簡核單：提象供較高守的速度接口簡單雄：降低IP核連接鳳的復(fù)雜測性靈活，齡具有可早復(fù)用性地址/數(shù)據(jù)寬絕度可變、互聯(lián)結(jié)構(gòu)可變、仲裁機(jī)昆制可變功耗低信號盡量鈴不變、單向信早號線功耗低詞、時(shí)序奴簡單片內(nèi)總線強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)ARM的AMB詠A、IBM的Core喘Conn瘡ectSil監(jiān)ico賞re的Wis怎hbo代ne、銳Alt艙era的Ava煌lon45ARM的AMB誼A:Adv奸anc仆ed怎Mic露roc鉤ont沿rol筆ler依Bu右sA祥rch勁ite券ctu信re先進(jìn)高性能總襲線AHB（Adv鄉(xiāng)豐ance狐dHi挨gh-p己erfo抄rman布ceB濟(jì)us）適用于脊高性能釘和高吞擴(kuò)吐設(shè)備騙之間的咬連接，抗如CPU孟、片上存狂儲器、DMA設(shè)備、DSP等先進(jìn)系統(tǒng)總另線ASB急（Ad革van糕ced貝Sy幅ste逼mB巨us）適用于蠟高性能忌系統(tǒng)模那塊。與AHB的主要丑不同是奴讀寫數(shù)測據(jù)采用船了一條娛雙向數(shù)波據(jù)總線先進(jìn)外設(shè)總線APB（剖Adva瓶nced裕Per搬iphe糾ral喂Bus）適用于低桂功耗外部釀設(shè)備，經(jīng)掩優(yōu)化減少居了功耗和妖接口復(fù)雜球度適合較復(fù)側(cè)雜的應(yīng)用解，需要遵蜘守較簡單亂的操作協(xié)售議；擁有倘眾多的第匆三方支持46AMB孫A總線47AMBA撒2.0總線結(jié)陵構(gòu)圖高性能ARM核高性能饑片上RAM高性能DMA丑C核高帶寬納片外存默儲器接密口橋鍵盤UARTTime跪rPIOAHB惠or廢AS纏BAPB48IBMCor妖eCo灑nne澤ct處理器局部總線PLB被（Pr動(dòng)oce義sso慣rL裹oca虹lB業(yè)us）高帶寬破、低延乒遲、高扒性能連接高速CPU核、高速M(fèi)EM控制器、古高速DMAC等高性能顧設(shè)備片內(nèi)的外設(shè)總巖線OPB（On-并chi繪pPer娛iph跟era詢lBus）連接低性或能設(shè)備，巡壽減少其對PLB的性能影花響通過OPB橋?qū)崿F(xiàn)PLB主設(shè)備部和OPB從設(shè)備的殼數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備控制寄蠟存器總鳴線DCR（Devi艷ceCon劇tro層lRegi錦ster）用于配置PLB設(shè)備和OPB設(shè)備的狀廚態(tài)寄存器述和控制寄庫存器減輕PLB總線在低烈性能狀態(tài)肉下的負(fù)荷方案完整骨，但一般拒用于高性夏能系統(tǒng)設(shè)跑計(jì)中（如宵工作站）餅，不太適誓合簡單的說嵌入式系共統(tǒng)應(yīng)用49Core厘Conn嘗ect總線結(jié)構(gòu)娃框圖Embe親dded毛Sys師tem高性能CPU核高速存儲器仲裁DMA練C核外部總愿線結(jié)構(gòu)爛接口OPB橋Key梁boa陰rdUARTTim撇erPIOPLBOPBDCR50Sili搞core的Wis食hbo傲ne定義了一津條高速總臟線的信號和生總線周索期。在復(fù)雜守系統(tǒng)中可叢采用兩條Wis哭hbo恰ne總線分別四連接高速繼和低速設(shè)率備，兩條鄙總線之間始的接口簡索單提供了4種互連方襯式：兩個(gè)IP核的點(diǎn)駝到點(diǎn)連引接；多題個(gè)串行IP核的數(shù)猜?lián)鬟B億接；多拾個(gè)IP核的共瓣享總線折連接、族高吞吐膝量的交遺叉開關(guān)完全免礙費(fèi)，開違發(fā)性強(qiáng)烏；結(jié)構(gòu)鄉(xiāng)豐簡單、伐互連靈閥活；通惰常應(yīng)用節(jié)于簡單跪的嵌入襖式控制卡器和一臘些高速候系統(tǒng)中葬，但對標(biāo)高性能源系統(tǒng)的終支持不找夠51Alt速era的Ava束lon主要用于Alte贊ra公司的NIO喝S軟核系統(tǒng)中實(shí)宇現(xiàn)SOP知C規(guī)定了主設(shè)備軋和從設(shè)芹備之間進(jìn)行抓連接的端構(gòu)口和通信抬時(shí)序，配近置簡單，殺可由EDA工具（SOPC騙Bui呢lder）快速生掠成采用從設(shè)備仲穴裁技術(shù)，喉允許多固個(gè)主設(shè)浴備真正朵同步操竟作，優(yōu)輛化了數(shù)睡據(jù)流，亮提高了亞系統(tǒng)的吞吐?lián)p量52Aval炮on的交換凈式總線摩結(jié)構(gòu)53AMB惕A總線AMB拿A總線規(guī)范濱是由ARM公司推出恭的一種用抹于高性能反嵌入式微編處理器設(shè)車計(jì)的片上唉總線標(biāo)準(zhǔn)為，由于AMBA總線的沃開放性閘和其本單身的高紡性能，乳以及由裹于ARM處理器的聯(lián)廣泛應(yīng)用孤，AMBA已成為SOC設(shè)計(jì)中緊使用最矮廣泛的短總線標(biāo)恥準(zhǔn)。目前AMBA總線規(guī)范街的版本為3.0，它定圣義了三貸組不同襖的總線玩：AMB嘉A高性能總猜線AHB，AMB栗A高性能系魯統(tǒng)總線ASB和AMB謹(jǐn)A高性能外虛設(shè)總線APB。AHB作為高否性能的束系統(tǒng)中中樞總線用驅(qū)動(dòng)速走度較快途的設(shè)備殲，支持團(tuán)突發(fā)模己式的數(shù)家據(jù)傳送拼和事務(wù)抱分隔，拐并支持霞流水線館操作。APB則是作扯為傳送填速度較鋼低的外乞圍設(shè)備脾總線，繳驅(qū)動(dòng)速存度較慢水的設(shè)備像。54ARM處理器核寬帶片上RAMDMA控制器寬帶外部RAM接口橋UARTPIO定時(shí)器鍵盤控制器AHB或ASB總線APB總線AHB的特性：單個(gè)時(shí)毯鐘邊沿趙操作；非三態(tài)的港實(shí)現(xiàn)方式共；支持突絹發(fā)傳輸徹；支持分標(biāo)段傳輸慈；支持多煤個(gè)主控槍制器（乞最多16個(gè)模塊歲）；可配置32位～128位總線扔寬度；支持字概節(jié)、半利字和字襯的傳輸檔。典型的AMBA構(gòu)架55AHB總線的接珍口信號AHB系統(tǒng)由主捐模塊(Mas萌ter)、從模塊(Sl破ave奪)和基礎(chǔ)結(jié)蜂構(gòu)(Inf爺rast贊ruct曠ure)威3部分組帆成，整巾個(gè)AHB總線上的鵲傳輸都是須由主模塊座發(fā)出，由乒從模塊負(fù)靠責(zé)回應(yīng)。厚基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)徒則由仲裁怎器(ar獵bit汽er)、主模塊烘到從模塊進(jìn)的多路器拒、從模塊噸到主模塊滋的多路器、譯碼渾器、虛鍬擬從模半塊、虛嚴(yán)擬主模攪塊等組傷成。AHB總線的祖接口信馳號時(shí)鐘信嘗號仲裁信號地址信號控制信號寫數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)響應(yīng)信號除了時(shí)鐘孔與仲裁信負(fù)號之外，嬌其余的信多號皆通過燃多路器傳蚊送。56AHB總線的互澆連57AHB總線主挎模塊接期口58AHB總線從模騙塊接口59AHB總線仲層裁器接唉口60AHB基本傳輸在AHB總線上，徑一次完整鉆的傳輸可豬以分成兩廁個(gè)階段：勤地址傳送起階段與數(shù)蔬據(jù)傳送階降段。地址灘傳送階段敬傳送的是爆地址與控騙制信號，蕩這個(gè)階段變只持續(xù)一輛個(gè)時(shí)鐘周商期，在HCLK的上升蹲沿?cái)?shù)據(jù)目有效，鋤所有的廣從模塊危都在這恩個(gè)上升枝沿采樣拳地址信更息。數(shù)據(jù)傳蘿送階段醫(yī)傳送的帶是讀或蹄寫的數(shù)澤據(jù)和響輛應(yīng)信號桑，這一佳階段可曬以持續(xù)給一個(gè)或煎幾個(gè)時(shí)彈鐘周期犁。當(dāng)數(shù)暮據(jù)傳送疤無法在姜一個(gè)時(shí)炒鐘周期悠完成時(shí)命，可以閃通過HREA私DY信號來質(zhì)延長數(shù)矮據(jù)傳送滾周期，HRE狡ADY信號為低趕電平時(shí)，沫表示傳輸存尚未結(jié)束屋，于是就芹在數(shù)據(jù)傳下送階段中顯加入等待太周期，直競到HREA午DY信號為柔高電平歉為止。61AHB基本傳輸逆過程62AHB總線流紹水線操63APB總線APB從單元仆的接口活信號APB主要用于低統(tǒng)帶寬的周萌邊外設(shè)之茄間的連接在APB里面唯一尸的主模塊睛就是與AHB總線相逝接的APB橋。64APB傳輸APB上的狀態(tài)朗圖65APB寫傳輸杰時(shí)序圖66APB讀傳輸時(shí)代序圖67APB橋選擇信號系統(tǒng)總線從模塊接劫口APB橋是在AMB哲AA饑PB上唯一的警總線主?；饓K。另外，APB橋也是在然更高層次倉系統(tǒng)總線上的仍一個(gè)從模舒塊。橋單元專把系統(tǒng)總線螺傳輸轉(zhuǎn)化為APB總線傳輸。68APB橋的傳蒼輸過程69鎖存地兄址并在鹽整個(gè)傳留輸過程器中保持堂其有效勻，直到儉數(shù)據(jù)傳咱送完成新。地址譯碼爐并且生成欲一個(gè)外部兄選擇信號PSE侵Lx，在一欣次傳輸暫期間只欺有一個(gè)捆選擇信矮號有效.寫傳送時(shí)沒驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)繩到APB總線上。讀傳時(shí)我驅(qū)動(dòng)APB數(shù)據(jù)到系奮統(tǒng)總線上倡。為傳送觸鞠發(fā)使能信代號PENA掠BLE，使其他有效。APB橋的功能70總線設(shè)計(jì)徑要素信號線宜類型專用信濃號線復(fù)用信號欠線總線仲扯裁方法集中仲卷裁分布仲裁總線定咬時(shí)方法同步異步總線寬度地址總偷線寬度數(shù)據(jù)總齡線寬度數(shù)據(jù)傳自輸類型讀/寫/讀-修改-寫/寫后讀/塊傳輸（剖聯(lián)系傳輸抗）714.2尿.2倒PC友I總線Peri源pher臣alC歷ompo季nent確Int鄭erco役nnec鞋t，外部設(shè)秧備互連總到線，在CPU與外設(shè)之公間提供了油一條獨(dú)立偵的數(shù)據(jù)通啟道，使得獅每種設(shè)備孝都能直接綿與CPU聯(lián)系，支狗持即插即里用PCI總線信駕號必備的PCI總線信爪號包括漏地址信搞號、數(shù)岸據(jù)信號圓、接口線控制信帆號、錯(cuò)扮誤報(bào)告長信號、潛仲裁信震號和系借統(tǒng)信號可選的PCI總線信腳號包括64位總線恰擴(kuò)展信抄號、接壺口控制疏信號、絞中斷信問號、Cach階e支持信號上和邊界掃販描信號72PCI總線架構(gòu)PCI總線是多剪層次總線73PCI總線插謹(jǐn)座示意鉗圖根據(jù)電焦源電壓制和位數(shù)下不同分展為4種長插槽188針，短令插槽124針74PCI插槽實(shí)淡物照片75PCI總線信倚號76必備的PCI總線信才號地址和良數(shù)據(jù)信轎號AD[佩31:鑼0]，雙向工三態(tài)C/B瘋E[3急:0]，雙向三疲態(tài)，低有跌效PAR，奇偶校子驗(yàn)信號，棉雙向三態(tài)接口控憤制信號FRAM軍E，幀周期功信號，低劉電平有效IRDY，主設(shè)備勵(lì)準(zhǔn)備好信未號，低電源平有效TRDY，從設(shè)備勁準(zhǔn)備好信螺號，低電具平有效STO澤P，從設(shè)備土要求主設(shè)供備停止當(dāng)棕前數(shù)據(jù)傳旱輸，低電精平有效IDSE否L，初始化柏設(shè)備選擇膨，輸入DEVS斃EL，設(shè)備選謀擇信號，味低電平有嘩效77必備的PCI總線信號剃（續(xù)）錯(cuò)誤報(bào)告饞信號PERR，報(bào)告數(shù)婦據(jù)奇偶檢腿驗(yàn)錯(cuò)，低孔電平有效SER舍R，系統(tǒng)出波錯(cuò)信號，陽低電平有保效仲裁信號REQ，總線占均用請求信沾號，雙向竿三態(tài)，低資有效GNT，總線黃占用允榜許信號暴，雙向胃單臺，竿低有效系統(tǒng)信壤號CLK：時(shí)鐘，賠輸入RST，復(fù)位隨，輸入78可選的PCI總線信號64位總線隊(duì)擴(kuò)展信瘋號AD[靈64:害32]，雙向驅(qū)三態(tài)C/B涼E[7死:4]，雙向三搬態(tài)，低電我平有效REQ圈64，64傳輸請列求，低勾電平有陷效ACK6幼4，表示從哲設(shè)備將用64位傳輸游，低電劍平有效PAR6妄4，奇偶唯雙字節(jié)徑校驗(yàn)，采雙向三包態(tài)，低饞電平有海效接口控制泊信號LOC潤K，鎖定信辦號，低電車平有效中斷信徑號INT讀A/I斧NTB置/IN椅TC/騾INT陣D，中斷丸信號，卻低電平侍有效，轟漏極開墻路79可選的PCI總線信宰號（續(xù)寨）Cach躺e支持信號SBO，試探返淋回信號，關(guān)低電平有盡效，輸入贏或輸出SDO脹NE，表示老命中一槳個(gè)緩沖竟行，輸段入或輸內(nèi)出。有勿效時(shí)，猜表明探項(xiàng)測完成領(lǐng)，無效輛時(shí)，表潔明探測我結(jié)果仍賢未確定邊界掃描供信號TDI，數(shù)據(jù)浮輸入TDO，數(shù)據(jù)盆輸出TCK，時(shí)鐘TMS，模式選納擇TRS決T，復(fù)位80PCI總線命染令表C/BE[3:2]

命令類型說明0000中斷應(yīng)答（中斷識別）0001特殊周期0000I/O讀（從I/O口地址中讀數(shù)據(jù)）0011I/O寫（向I/O口地址空間寫數(shù)據(jù)）0100保留0101保留0110存儲器讀（從內(nèi)存空間映像中讀數(shù)據(jù)）0111存儲器寫（從內(nèi)存空間映像中寫數(shù)據(jù)）1000保留1001保留1010配置讀1011配置寫1100存儲器多行讀1101雙地址周期1110存儲器讀一行1111存儲器寫并無效[m1]這個(gè)也性是多了哲冒號81PCI總線讀時(shí)沖序突發(fā)讀偷時(shí)序，卡可連續(xù)孟多字節(jié)叛操作824.2白.3異步串吐行通信怎總線串行總娛線上的拴信息則頸按位傳喬輸，通針常只需1根或2根數(shù)據(jù)線暈，沒有地尿址總線冠、控制憤總線采用差挨分信號(dif躁fere淚ntia膨lsi敘gnal僑)傳輸技改術(shù)具有低烏功耗、乞低誤碼飽率、低異串?dāng)_和裁低輻射滾等優(yōu)點(diǎn)高速串砍行總線慎的三大播特征差分信綠號傳輸以數(shù)據(jù)包穩(wěn)形式傳送貸信息(地址、誼數(shù)據(jù)、氣命令)點(diǎn)對點(diǎn)胞通信串行通印信的通肅信方式皮、距離扔、速率檢、差錯(cuò)提控制、鄉(xiāng)豐傳輸方炒式COM口RS-2該32、RS-崇485串行通信安接口USB接口SPI復(fù)/QS撲PI串行擴(kuò)漂展接口I2CMicr探owir繁e83總線共浩享技術(shù)數(shù)據(jù)壓孝縮技術(shù)多級編碼辣技術(shù)各種調(diào)制軟解調(diào)技術(shù)時(shí)分復(fù)寺用頻分復(fù)絡(luò)用84串行數(shù)據(jù)畝的通信方帝式單工半雙工雙工多工85串行通戲信傳輸榨距離串行數(shù)挪據(jù)在基帶傳送方式下（摟指信號按繳原樣傳輸談），通常貸只能傳輸賤幾十米至襯幾百米，廉并且傳輸排速率越大攝，傳輸距頓離越短調(diào)制解趴調(diào)方法循包括頻墓移鍵控FSK、幅移鍵治控ASK、相移鍵魂控PSK等方式串行接口MODEMMODEM計(jì)算機(jī)串行接口計(jì)算機(jī)串行接口……86串行通呆信傳輸至速率比特率(bps頓)：系統(tǒng)單喝位時(shí)間機(jī)內(nèi)傳送有效二進(jìn)獸制數(shù)據(jù)的位數(shù)波特率：通信線路堵上基本電栗信號狀態(tài)的嚴(yán)變化頻必率基波傳鋸送方式僑：比特?fù)P率＝波棕特率載波傳覺送方式識：比特鋼率＝波跡特率×n110、300、600、1200、2400、480啄0、9600、1520灰0…87串行通康信的差死錯(cuò)控制差錯(cuò)控制出方式檢錯(cuò)重蹄發(fā)ARQ(繳Auto潤mati讀cRe忘peat遮Req父uest怕)：接收端鳳檢錯(cuò)并要灰求重發(fā)，堪要反饋，府通信效率奶低，差錯(cuò)黃控制簡單前向糾錯(cuò)FEC(救Forw肥ard錘Erro饅rCo起rrec酷t(yī)ion豎)：接收責(zé)端糾正石錯(cuò)誤，提差錯(cuò)控匹制電路件復(fù)雜混合糾錯(cuò)HEC件(Hy肅bri讓dE做rro歌rC縣orr擦ect喇ion餓)：綜合前2者，誤碼慢率低檢錯(cuò)：如何發(fā)現(xiàn)丑傳輸中的躍錯(cuò)誤，奇位偶校驗(yàn)糾錯(cuò)：發(fā)現(xiàn)錯(cuò)桐誤后,如何消嬌除和糾沃正錯(cuò)誤罩，CRC88傳輸方璃式串行同標(biāo)步：收璃發(fā)雙方諒需要使熄用（傳仿送）同一時(shí)染鐘信號串行異步掀：雙方時(shí)目鐘不要求怕嚴(yán)格同殿步串行同確步同步方式撿：傳輸信細(xì)息的字節(jié)與夠字節(jié)之間、位與位之間均與姻時(shí)鐘嚴(yán)格糖同步通常以數(shù)往據(jù)塊為基本單位進(jìn)行傳凍送89串行同直步同步字符機(jī)或同步標(biāo)雕志或采用像硬件同步勵(lì)信號確定傳隨送的起贏始位置，然據(jù)后傳送準(zhǔn)背備好的信息數(shù)滲據(jù)，最后長發(fā)送CRC校驗(yàn)字符同步串具行數(shù)據(jù)蛋傳輸格戲式90串行通類信－IIC串行數(shù)據(jù)揪線SDA、串行羊時(shí)鐘線SCLSDASCL微控制器ALCDADCRAM微控制器B91異步串秤行通信以字符為紛基本單兵位幀間異步，無需肯使用（港傳送）宜同一時(shí)旗鐘源，鋒收發(fā)雙般方的時(shí)吸鐘在誤浴差范圍為內(nèi)幀內(nèi)各位按焦固定時(shí)蹲序和順性序傳送92異步串繳行通信湊接收判潤決收發(fā)雙方宴的本地時(shí)雙鐘＝波特懂率因子n×波特率Tn＝16時(shí)起始位數(shù)據(jù)位b0接收方弱檢測到羞低電平連續(xù)檢測翁到8次低電平換后確認(rèn)收也到起始位收到起烤始位后歉每隔16個(gè)時(shí)鐘揪脈沖T對數(shù)據(jù)線節(jié)采樣1次，以確射?？梢栽诳薹€(wěn)定狀態(tài)羨接收到該bit數(shù)據(jù)8T16T16T…………接收到充的信號本地時(shí)鏈鐘93異步通信淘數(shù)據(jù)幀結(jié)瞧構(gòu)1位起始位掀，再從最搶低位（b0）開始傳撫送7位信息位初，然后是1位奇偶校絞驗(yàn)位，最沃后是1位（或1.5位、2位）停止鑰位偶校驗(yàn)鍬、一位刃停止位時(shí)傳送數(shù)錦據(jù)53H時(shí)的波形停止位校驗(yàn)位D6D5D4D3D2D1D0起始位101010011094作業(yè)2、3、4、5、6、13、14、15959、靜夜四嶄無鄰，荒腐居舊業(yè)貧統(tǒng)。。4月-法234月-算23Tues測day,洞Apr埋il2帝5,2擦02310、雨中揚(yáng)黃葉樹柱，燈下掉白頭人謎。。23:簡43:密4123:4初3:4123:梅434/25燒/202很311降:43:文41P炎M11、以我獨(dú)耐沈久，愧低君相見頻雞。。4月-2困323:4五3:4123:4明3Apr-臺2325-夫Apr雜-2312、故人江享海別，幾善度隔山川啄。。23:4過3:4123:4修3:4123:斷43Tues溫day,當(dāng)Apr湖il2畜5,2單02313、乍見翻朵疑夢，相羨悲各問年頸。。4月-2姓34月-2擾323:4紛3:4123:4謙3:41Apr煮il謹(jǐn)25,勝20藝2314、他鄉(xiāng)冒生白發(fā)紗，舊國籮見青山搜。。25四嘩月20脫2311:4州3:41鋸下午23:4佩3:414月-2隆315、比不借了得就歇不比，根得不到剪的就不催要。。。四月2舊311:淘43屆下午4月-優(yōu)2323:設(shè)43Apri莊l25計(jì),20爐2316、行動(dòng)肉出成果嫌，工作滋出財(cái)富攜。。202途3/4哭/25蛇23只:43曉:4123:4伶3:4125A木pril因202蠶317、做前，壞能夠環(huán)視掏四周；做備時(shí)，你只錫能或者最顫好沿著以收腳為起點(diǎn)片的射線向錯(cuò)前。。11:4謙3:41漿下午11:4狼3下午23:4爭3:414月-2償39、沒有失與敗，只有伸暫時(shí)停止硬成功！。4月-冒234月-2割3Tues掙day,誰Apr柜il2誤5,2叔02310、很多伏事情努伶力了未英必有結(jié)勻果，但彩是不努壯力卻什歌么改變削也