第三章 系统总线
3.1 总线的基本概念
一、为什么要用总线
需要通讯的设备需要两两连接,如果每个通讯设备都单独连线,那么会需要大量的连线,若都印刷在了电路板上,会占用大量空间,且提供相应的接口,也是一个沉重的负担,此外还会导致设备可拓展性差,所以采用总线的方式连接
二、什么是总线
总线(BUS):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
三、总线上信息的传送
串行 | -------------------- | 一位一位的传输,接收方一位一位的接受,可以传输较远的距离 |
并行 | -------------------- -------------------- -------------------- -------------------- |
同时传输多位数据,接收方同时接受多位数据,通常情况下传输的距离都比较短 |
1、单总线结构框图
2、面向CPU的双总线结构框图
3、以存储器为中心的双总线结构框图
3.2总线的分类
完成一个分类,需要有分类的标准
1、片内总线
芯片内部的总线
2、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 有入 中断请求、总线请求 |
3、通信总线
用于计算机系统之间或者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 | 串行通信总线 |
并行通信总线 |
3.3 总线的特性及性能指标
一、总线的物理实现
二、总线特性
1、机械特性
尺寸、形状、管脚数 及 排列顺序
2、电气特性
传输方向和有效的电平范围
3、功能特性
每根传输线的功能
4、时间特性
信号的时序关系
三、总线的性能指标
- 总线宽度:数据线的根数
- 标准传输率:每秒传输的最大字节数(MBps)
- 时钟同步/异步:同步、不同步
- 总线复用:地址线与数据线复用(共用)
- 信号线数:地址线、数据线和控制线的总和
- 总线控制方式:突发、自动、仲裁、逻辑、计数
- 其他指标:负载能力
四、总线标准
3.4 总线结构
一、单总线结构
二、双总线结构
1、双总线结构
2、三总线结构
3、三总线结构的又一形式
4、四总线结构
这里将高速设备总线和低速设备总线分开,提高了数据传输速率
三、总线结构举例
略