總線基本知識(共34張)

Home7.1總線基本知識7.2系統(tǒng)總線7.3外總線7.微型計算機總線技術(shù)內(nèi)容簡介習(xí)題解答重點/難點第1頁，共34頁?？偩€是微型計算機系統(tǒng)的重要組成部分，是系統(tǒng)中傳遞各類信息的通道，也是微型計算機系統(tǒng)中各模塊間的物理接口，它負責(zé)CPU和其它部件之間信息的傳遞。通過本章學(xué)習(xí)，熟悉總線的一般概念和微機系統(tǒng)總線的組成，理解PCI總線、RS-232-C總線和USB總線的性能特點、連接方法及應(yīng)用場合，學(xué)會根據(jù)總線的規(guī)范設(shè)計簡單的擴展接口。

Home內(nèi)容簡介7.微型計算機總線技術(shù)第2頁，共34頁。Home總線的基本概念，包括總線的定義、描述總線的特征要素以及總線的電氣特性。微機總線的組成結(jié)構(gòu)，片內(nèi)總線、內(nèi)總線、外總線的含義及其應(yīng)用特點。PCI總線的工作原理、連接方式，以及PCI配置的方法。RS-232-C總線的接口特點、電氣特性和使用方法。USB總線的拓撲結(jié)構(gòu)、功能特點和連接使用方法。重點與難點7.微型計算機總線技術(shù)第3頁，共34頁。HomeNext7.1總線基本知識1總線:是一組信號線的集合.它是器件之間通信和控制的的渠道.1.微型計算機總線概述——以分時的方法來為多個部件服務(wù)的——總線仲裁電路來避免總線沖突——總線的指標主要有2個，總線的工作頻率和總線的寬度

—總線頻率是總線時鐘頻率

—總線的寬度是指能夠一次并行傳送的信息位數(shù)第4頁，共34頁。HomeNext2微型計算機的總線結(jié)構(gòu)圖

HomeNextBack7.3外總線CPU北橋南橋RAMCacheAGPCRTBIOSPCIISA前端總線/CPU總線接口卡外設(shè)總線擴展槽KBD，Mouse串行/并行接口HDD/CDROM(IDE)FDDUSB第5頁，共34頁。HomeNext3三總線的的總線結(jié)構(gòu)圖

HomeNextBack7.3外總線第6頁，共34頁。7.1總線基本知識4總線的分類

異步并行總線并行總線同步并行總線總線異步串行總線串行總線同步串行總線HomeNextBack第7頁，共34頁。7.1總線基本知識5總線的性能比較

HomeNextBack所以內(nèi)部一般用并行總線，如PCI，ISA。外部一般用串行總線，如網(wǎng)線。并行總線傳輸快距離短復(fù)雜成本高串行總線傳輸慢距離遠簡單成本低第8頁，共34頁。7.1總線基本知識6并行總線HomeNextBack數(shù)據(jù)總線,DB并行總線的構(gòu)成地址總線,AB控制總線,CB并行總線，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，正朝著高速，半同步，兼容的方向發(fā)展。第9頁，共34頁。——總線的指標主要有2個，總線的工作頻率和總線的寬度RS是英文“推薦標準”的縮寫，232為標識號，C表示修改次數(shù)。設(shè)備驅(qū)動程序(USBDeviceDriver)最高峰值傳輸速度可達528MB/s.最大允許64位并行數(shù)據(jù)傳輸所以內(nèi)部一般用并行總線，如PCI，ISA。掌握常用系統(tǒng)總線和局部總線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理并行總線的構(gòu)成地址總線,ABRS-232-C總線的接口特點、電氣特性和使用方法。在PCI總線中，存在3種地址空間：——傳輸距離短，一般用于20m以內(nèi)的通信RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，具有抑制共模干擾的能力。——總線仲裁電路來避免總線沖突PCI(PeripheralComponentInterconnect)是種即插即用的總線標準,支持全面的自動配置。并行總線的構(gòu)成地址總線,AB7.1總線基本知識7串行總線傳輸方式１．單工：只能單向傳數(shù)據(jù)。２．半雙工：能相互傳數(shù)據(jù)，但在一個時刻只能向一個方向傳。３．全雙工：在同一時刻，可以相互傳數(shù)據(jù)。他們的區(qū)別：重在軟件，而不是硬件。目前使用比較多的是ＲS-232，ＲS-423和USB標準。HomeBack第10頁，共34頁。２．半雙工：能相互傳數(shù)據(jù)，但在一個時刻只能向一個方向傳。RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，具有抑制共模干擾的能力。并行總線的構(gòu)成地址總線,AB他們的區(qū)別：重在軟件，而不是硬件。USB總線的拓撲結(jié)構(gòu)、功能特點和連接使用方法。熟悉微型計算機總線的組成結(jié)構(gòu)——總線的指標主要有2個，總線的工作頻率和總線的寬度它是器件之間通信和控制的的渠道.總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測低至200mV的電壓，傳輸信號能在千米以外得到恢復(fù)。主控制器驅(qū)動程序(HostControllerDriver)在PCI總線中，存在3種地址空間：PCI總線的基本連接方式PCI(PeripheralComponentInterconnect)是種即插即用的總線標準,支持全面的自動配置。1.

PCI總線HomeNext17.2系統(tǒng)總線PCI(PeripheralComponentInterconnect)是種即插即用的總線標準,支持全面的自動配置。最大允許64位并行數(shù)據(jù)傳輸采用地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用方式最高總線時鐘可達66MHZ支持多總線結(jié)構(gòu)和線性突發(fā)傳輸最高峰值傳輸速度可達528MB/s.第11頁，共34頁。HomeNextBack2.PCI總線的系統(tǒng)27.2系統(tǒng)總線第12頁，共34頁。HomeNextBackPCI總線的基本連接方式37.2系統(tǒng)總線第13頁，共34頁。HomeNextBack3.PCI總線的地址空間47.2系統(tǒng)總線

在PCI總線中，存在3種地址空間：

MEMORY空間、I/O空間、配置空間CPU的引腳上只支持I/O和MEMORY空間，并不支持配置空間。實際上，配置空間是通過使用I/O空間的部分地址（0CF8H-----0CFCH，DWORD）來實現(xiàn)的。其中，將0CF8H用做配置地址寄存器（CFG-ADDR），存放配置空間的地址，0CFCH用做數(shù)據(jù)寄存器（CFG-DATA），存放CPU和PCI設(shè)備相互傳遞的數(shù)據(jù)。

第14頁，共34頁。HomeNextBack4.ISA總線57.2系統(tǒng)總線ISA(IndustryStandaryArchitecture)總線是8位/16位數(shù)據(jù)傳輸總線的工業(yè)標準。ISA是同步并行總線,有88根信號線,是在原來XT總線62線的基礎(chǔ)上再擴充36線而成的.向上與XT總線系統(tǒng)兼容。ISA在PC機上,是南橋與鍵盤,鼠標,打印機等娛樂設(shè)備連接的接口,硬盤和光區(qū)也是接在ISA總線上的。第15頁，共34頁。4.AGP總線67.2系統(tǒng)總線AGP（加速圖形端口）是Intel為高性能圖形和視頻支持而專門設(shè)計的一種新型總線。AGP以PCI為基礎(chǔ)，但在物理上、電氣上和邏輯上獨立于PCI。與PCI帶有多個插槽的真正總線不同，AGP是專為系統(tǒng)中一塊視頻卡設(shè)計的點到點高性能連接，只有一個AGP插槽可以插入單塊視頻卡。HomeBack第16頁，共34頁。AGP接口的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

77.2系統(tǒng)總線HomeBack第17頁，共34頁。HomeNext17.3外總線1.RS232C及RS485總線RS-232-C總線RS-232-C是美國電子工業(yè)協(xié)會EIA制定的一種串行物理接口標準。RS是英文“推薦標準”的縮寫，232為標識號，C表示修改次數(shù)?！粋€主通道和一個輔助通道

——規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒50、75、100等波特——傳輸距離短

，一般用于20m以內(nèi)的通信

RS-485總線——采用平衡發(fā)送和差分接收——采用半雙工工作方式——可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，最多達128臺驅(qū)動器和128接收器第18頁，共34頁。HomeNext27.3外總線使用Modem的RS-232C接口

第19頁，共34頁。HomeNext37.3外總線不使用Modem的RS-232C接口

第20頁，共34頁。HomeNext47.3外總線RS232C接口電路

第21頁，共34頁。HomeNext47.3外總線

RS-485是一種串行總線標準。RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，具有抑制共模干擾的能力?？偩€收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測低至200mV的電壓，傳輸信號能在千米以外得到恢復(fù)。RS-485采用半雙工工作方式，因此，發(fā)送電路須由使能信號加以控制。RS-485用于多點互連時非常方便，可以省掉信號線第22頁，共34頁。HomeNext52.ＵＳＢ總線HomeNextBack7.3外總線USB(UniversalSerialBus)是外圍設(shè)備與計算機進行連接的接口總線．——即插即用，熱拔插，接口體積小，節(jié)省資源，傳輸可靠，提供電源，良好的兼容性，共享式通信和低成本——達到了480Ｍb/s的傳輸速度.——半雙工串行總線.第23頁，共34頁。HomeNext6高速外設(shè)的USB線纜與電阻的連接HomeNextBack7.3外總線可見USB是半雙工串口第24頁，共34頁。HomeNext7USB系統(tǒng)組成HomeNextBack7.3外總線第25頁，共34頁。HomeNext8USB數(shù)據(jù)包的格式

HomeNextBack7.3外總線第26頁，共34頁。HomeNext9USB系統(tǒng)軟件組成HomeNextBack7.3外總線

主控制器驅(qū)動程序(HostControllerDriver)——對USB交換的調(diào)度，并通過根HUB或其他的HUB完成對交換的初始化，在主控制器與USB設(shè)備之間建立通信信道。設(shè)備驅(qū)動程序(USBDeviceDriver)——驅(qū)動USB設(shè)備的程序，通常由操作系統(tǒng)或USB設(shè)備制造商提供。

USB芯片驅(qū)動程序(USBDriver)——在設(shè)備設(shè)置時讀取描述寄存器以獲取USB設(shè)備的特征，并根據(jù)這些特征，在請求發(fā)生時組織數(shù)據(jù)傳輸。第27頁，共34頁。HomeNext10USB的連接器HomeNextBack7.3外總線USB規(guī)定了兩種連接器，分別稱為A系列和B系列。通常計算機主機板上的連接器都是A系列的，B系列的連接器常見于設(shè)備端上。1234123412341234A系列B系列USB圖標第28頁，共34頁。HomeNext11USB通信流HomeNextBack7.3外總線第29頁，共34頁。HomeNext12USB通信流HomeNextBack7.3外總線第30頁，共34頁。HomeNext133.IEEE1394總線HomeNextBack7.3外總線

IEEEl394是一種高性能的串行總線，是Apple公司開發(fā)的計算機接口技術(shù)。IEEE1394作為一種數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_放式技術(shù)標準，能夠以100Mbps、200Mbps和400Mbps的高速率進行聲音、圖像信息的實時傳送，還可以傳送數(shù)字數(shù)據(jù)以及設(shè)備控制指令