目录
总线基本概念
连接各个部件的信息传输,各个部件共享的传输介质
有串行&并行之分
总线结构的计算机举例
单总线计算机结构
自下向上画
单线 平等 便宜 速度慢卡
面向 CPU 的双总线结构:
分为内存总线,I/O总线
存储器为中心的双总线结构
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、存储字节有关 |
地址总线 | 单向 | 与存储地址、I/O地址有关 |
控制总线 | 有出 有入 | 存储器读&写,总线允许,终端确认 | 中断请求,总线请求 |
通信总线
计算机系统之间 or 计算机与其它系统
串并行 (详见计算机网络)
总线特性及性能指标
总线特性
- 机械特性 尺寸、形状、管脚数、排列顺序
- 电气特性 传输方向 & 有效的电平范围
- 功能特性 每根传输线的功能 :地址、数据、控制
- 时间特性 信号的时序 关系
总线性能指标
- 总线宽度 数据总线的根数
- 总线带宽 标准传输率每秒传输的最大字节数(MBps)
- 时钟同/异步
- 总线复用 地址线 & 数据线 复用
- 信号线数 地址线+数据线+控制线数
- 控制方式 突发、自动配置、仲裁、逻辑、计数
- 其他 负载能力
总线结构
单总线
缺点:外设与CPU通道,拖慢CPU
双总线
增加了通道
三总线结构
添加DMA 在主存与外接设备之间
另一种三总线
四总线结构
总线结构举例 (一带而过
传统微型机总线结构
VL-BUS局部总线结构
PCI 总线结构
多层 PCI 总线结构、![](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/f94cbfcb00f94ab9a60c84aae2822573.png)
总线控制
总线判优控制
- 主设备(模块) 对总线有控制权
- 从设备(模块) 响应 从主设备发来的总线命令
- 集中式
- 链式查询
- 计数器定时查询
- 独立请求方式
- 分布式
链式查询方式
【优点】
1. 控制简单、线少, BS1+BR1+BG1=3
2. 易扩充
【缺点】
1.优先级顺序固定:谁离着领导近,谁有优待。
2.判优不公平,后面的(优先级低)倒霉了,会出现特权者霸占,优先级低的一辈子得不到响应。
3. 电路故障敏感。
计数器定时查询方式
【优点】
- 判优相对公平
【缺点】
- 线多(地址线)
- 判优顺序固定,判优规则按数字顺序,但计数器数字可以接续、初值可以调整。
- 判优公平:机会相对均等
独立请求方式![](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/1fd181df65754835b002e0f25244d483.png)
【优点】判优灵活
【缺点】 线最多(设备独立)2N根线。 但没有BS线
总线通信的四种方式
- 同步通信 由 统一时标 控制数据传输
- 异步通信 采用应答方式,没有公共时钟标准
- 半同步通信 同步、异步结合
- 分离式通信 充分挖掘 系统总线 每个瞬间 的 潜力
同步通信(数据输入-CPU从内存读取数据
主设备提供地址(地址线)
主设备提供读命令(控制线)
从设备提供数据(数据线)