计算机组成原理-总线概述

news2025/1/18 7:00:51

文章目录

总线简图
总线的物理实现
总览
总线定义
总线的特性
总线的分类
- 按数据格式分类
- - 串行总线
  - 并行总线
- 按总线功能分类
- - 注意系统总线的进一步分类
总线的结构
- 单总线的机构
- 双总线的结构
- 三总线的结构
- 四总线的结构
小结

总线简图

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总线的物理实现

如果该为数据总线，那么当CPU向四根线分别传递高低电平信号时，信号会随着各个线的传输到其他部件中，从而实现数据的传输
但若果同时往总线上各根线都传送数据，可能会冲突，如一个为0一个为1
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总览

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总线定义

一开始是根据功能，然后使各个部件连接，这样分散连接的方式，如果增减外部设备，那么对电路的连接操作比较麻烦
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总线的特性

传送方向即总线上的数字信号往哪个方向走
有效的电平范围是指电平落在某个范围时才是有效，即为1
传输线的功能是指传输地址或数据或控制信号的
时间特性：各类信号发出的试卷安排
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总线的分类

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按数据格式分类

串行总线

每次只能传一位
抗干扰能力强，估计只有一个电信号，没有其他电信号干扰它吧，感觉可以参考一下物理里面的电生磁，磁生电，电干扰电
拆卸和装配是由于数据大部分不是1bit的，所以导致当需要一比特一比特传输的时候，需要将多bit的数据拆分成一个一个比特的。并且接受时也需要将这一个一个比特装配为原来的多比特数据
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并行总线

一次可以传多位置
频率越高，干扰其他线的数字信号能力越强
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按总线功能分类

片内总线，系统总线，通信总线层层递增
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注意系统总线的进一步分类

数据总线：根数和机器字长一样时，读取的内容长度正好是CPU一次可以处理的最大长度，如果和存储字长一样，那么此时只需要取一次就能取到相应的内容。双向是由于既数据是需要双向传输的

地址总线：同一编址时需要考虑设备数量，如主存是0~n，那么一个设备的地址是n+1，一个设备的地址是n+2。此时就需。要地址总线的位数的最大二进制数就需要满足能够取到n+2。单向是由于传输方向只能是从CPU到主存所。以一定是单向的

控制总线：不同控制总线对应不同控制信号，有些控制线是用来发出到其他部件的，而有些控制线是用来接受其他部件发给CPU的
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总线的结构

单总线的机构

因为同一时刻如果不同设备都发送信号到总线上可能会冲突，所以不支持并发传送
带宽低即传输慢，因为不一定能立即传输，要等其他部件对总线不占用了才行，否则冲突
由于只有一个总线，考虑没那么复杂，所以接入比较容易。
另外由于系统总线传输速度快，而IO设备传输的数据在总线速度是慢的，所以可能导致总线浪费部分性能
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