目录
六、第六章——总线
1、总线(基本概念)
(1)总线的定义 & 特性
(2)串行 &并行
(3)总线的分类
(4)总线分类——功能
(4.1)片内总线
(4.2)片内总线
(4.3)通信总线
(5)总线分类——结构(单,双,三)
(5.1)拓展(四总线——主流)
(6)总结
2、总线——性能指标
(1)总线带宽 & 习题
(2)速度——并行 & 串行
3、总线仲裁(总线抢占问题)
(1)集中仲裁——链式查询(有优先级)
(2)集中仲裁——计数器查询(挨个询问-也有优先级)
(3)集中仲裁——独立请求(也有优先级)
(4)对比
(5)分布仲裁
(6)总结
4、总线操作和定时(重点:同步,异步)
(1)同步通信——同步定时方式
(2)异步
(3)半同步通信
(4)分离式通信
(5)总结
5、总线标准
(1)各种总线标准
(2)总结
六、第六章——总线
1、总线(基本概念)
总线——地址 & 数据 & 控制
一个发——多个收(并且可以有多根线)
(1)总线的定义 & 特性
总线的诞生——分散链接太麻烦!
(2)串行 &并行
串行和并行——并没有谁快谁慢之说!不同的场景下,速度不同!
(3)总线的分类
(4)总线分类——功能
(4.1)片内总线
(4.2)片内总线
(4.3)通信总线
(5)总线分类——结构(单,双,三)
为什么效率低?
(因为:这些总线同一个时刻,只能有一个工作!防止数据干扰和资源抢占,恼火)
(5.1)拓展(四总线——主流)
(6)总结
2、总线——性能指标
为什么要有这些性能指标?
性能指标的存在是为了评估和比较不同总线的性能和效率。这些性能指标可以帮助我们理解 CPU 在运行程序和处理数据时的能力和效率,从而选择适合特定需求的总线。
(1)总线带宽 & 习题
(2)速度——并行 & 串行
3、总线仲裁(总线抢占问题)
总线仲裁——所谓仲裁,就是决定当前让谁和谁通信而已
可以说是——总线控制权抢占问题
(1)集中仲裁——链式查询(有优先级)
饥饿问题!
(2)集中仲裁——计数器查询(挨个询问-也有优先级)
(3)集中仲裁——独立请求(也有优先级)
(4)对比
(5)分布仲裁
(6)总结
4、总线操作和定时(重点:同步,异步)
(1)同步通信——同步定时方式
时钟——统一控制,数据的传递
缺点:强制同步,容易不能及时的传输数据(可靠性差)
优点:传送速度快、具有较高的的传输速率,逻辑控制简单
适用——长度短,反应快的系统
(2)异步
优缺点
缺:控制复杂——设计复杂
优:周期可变,可靠性提高,自适应好(方式多)
(3)半同步通信
在同步的基础上,让他等待响应,这样就好了
但是,在等待的时候,是占用着总线的!这样也不太好
(4)分离式通信
(5)总结
5、总线标准
只要关乎数据传输——那么都要制定对应的协议(也可以称为——标准!)
WiFi、蓝牙、宽带——这些都有标准!!
总线就是一个传输数据的东西——也要有对应的标准!
USB-1、USB-2、USB-3
Type-C等等
(1)各种总线标准
(2)总结
计算机的中央处理器(CPU)通过总线与其他组件进行通信。总线是计算机系统中用于传输数据和控制信息的一组电路线路。
总线可以分为以下几种类型:
数据总线(Data Bus):用于传输数据和指令。它可以是单向的或双向的,具体取决于数据的传输方向。数据总线的宽度决定了 CPU 与其他组件之间每次传输的数据量。
地址总线(Address Bus):用于传输内存或外设的地址信息。地址总线的宽度决定了 CPU 可以寻址的内存范围。例如,32位的地址总线可以寻址的内存空间为 2^32 个字节(约为 4GB)。
控制总线(Control Bus):用于传输控制信号,如读、写、中断请求等。控制总线将发送各种控制命令,以控制其他硬件组件的操作。
这些总线连接了 CPU、内存、输入/输出设备和其他外部组件,使它们能够相互通信和交换信息。当 CPU 需要访问内存或外设时,它会使用地址总线发送相应的地址信息,使用数据总线进行数据的读取或写入,并使用控制总线发送控制信号进行相应的操作。
总线的速度和宽度对计算机的性能有很大影响。较高的总线带宽可以支持更快的数据传输速度,提高计算机的处理效率。因此,总线设计在计算机体系结构中扮演着重要角色。