1. 总线的基本概念
总线概念: 是连接各个部件的信息传输线,是各个部件共享的传输介质;
1.1 为何需要总线
总线结构便于增减 外设, 同时 减少了信息传输线的条数。
总线是信号的公共传输线,
1.2 总线上信息的传送
串行 ------------
并行: 多条数据线同时传输, 由于线与线之间是平行的,如果传输距离比较长, 会产生干扰, 传输信号会发生变形。
1.3 总线结构
单总线的结构
总线是信号的公共传输线, 在任何一个时刻,只能有一对部件在使用这个总线。
某一个I/O 设备和主存储之间通过I/O接口, 进行数据传输的话,
则主存和CPU 之间无法使用这个总线, 进行数据传输;
面向 CPU 的双总线结构
中央处理器为核心,
指令和数据都是来自主存, CPU 和主存之间的信息交换是非常busy的,
不足之处:
- 外部设备 和主存之间的 设备交换, 需要通过 中央处理器作为媒介,才能进行信息传输;
以存储器为核心的双总线结构
2. 总线的分类
片内总线 芯片内部的总线
系统总线 计算机各部件之间的信息传输线
数据总线: 双向 与 机器字长 , 存储字长有关
地址总线: 单向 与 存储地址, I /O 地址有关
控制总线: 有出 , 存储器读, 存储器写;
总线允许, 中断请求;
有入: 中断请求, 总线请求;
通信总线
用于 计算机系统之间 或 计算机系统 与其他系统, 如控制仪表, 移动通信等 之间的通信;
传输方式:
- 穿行通信 总线;
- 并行通信总线;
3. 总线性能与性能指标
3.1 总线物理实现
3.2 总线特性
-
机械特性:
尺寸, 形状, 管脚数, 以及 排列顺序; -
电气特性
传输方向 和有效的电平范围 -
功能特性
每根 传输先的功能信号,
地址信号, 数据信号, 控制信号, 状态反馈信号;
- 时间特性
信号的时序关系
3.3 总线的性能指标
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总线宽度: 数据线的根数
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标准传输率: 每秒传输的最大字节数(MBps)
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时钟同步、 异步: 同步, 与不同步
-
总线复用 地址线与数据线复用
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信号线数: 地址线, 数据线 和控制线的总和
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总线控制方式: 突发, 自动,仲裁, 逻辑, 计数
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其他指标 负载能力
3.4 总线标准
不同的厂家 在生产 不同的电脑器件时,
比如
- 部分厂家负责生产CPU,
- 不同的厂家 负责 存储器;
为了使得不同的厂家生产出来的 元件,最终能够协调运行起来, 各个厂家在生产 设备时, 需要遵守同一个约定;