总线的分类与概念详解

接口/总线/驱动

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本文内容摘自刘宏伟老师 《计算机组成原理》 课件

一,什么是总线

总线是连接各个部件的信息传输线,使各个部件共享的传输介质

二,总线的分类

总线分为内部总线、系统总线和通信总线。内部总线指芯片内部连接各元件的总线。系统总线指连接计算机各部件的总线。外部总线则是计算机系统之间或计算机系统与其他系统之间的通信。

其中,系统总线又分为三类,数据总线,地址总线和控制总线

三,总线的特性

1,机械特性:尺寸、形状、管脚数以及排列顺序

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(地址、数据或控制)

4,时间特性:信号的时序关系

四,总线的性能指标

1,总线宽度:数据线的根数

2,标准传输率:每秒传输的最大字节数

3,时钟同步/异步:同步、不同步

4,总线复用:地址线与数据线复用

5,信号线数:地址线、数据线和控制线的总和

6,总线控制方式:突发、自动、仲裁、逻辑、计数

7,其他指标:负载能力

五,总线结构

单总线结构框图

双总线结构框图

三总线结构框图

三总线结构的又一形式

四总线结构框图

六,总线判优控制的基本概念

主模块:对总线有控制权

从模块:响应从主设备发来的总线命令

总线判优控制分为集中式和分布式,其中集中式又分为链式查询,计数器定时查询和独立请求方式

七,总线通信控制

1,目的:解决通信双方协调配合问题

2,总线传输周期:(1)申请分配阶段:主模块申请,总线仲裁决定

(2)寻址阶段:主模块向从模块给出地址和命令

(3)传数阶段:主模块和从模块交换数据

(4)结束阶段:主模块撤销有关信息

3,总线通信的四种方式:(1)同步通信:由统一时标控制数据传送

(2)异步通信:采用应答方式,没有公共时钟标准

(3)半同步通信:同步、异步结合

(4)分离式通信:充分挖掘系统总线每个瞬间的潜力

前三种通信的共同点:一个总线传输周期

主模块发地址、命令         占用总线

从模块准备数据               不占用总线

从模块向主模块发数据     占用总线

分离式通信特点:(1)各模块有权申请占用总线

(2)采用同步方式通信,不等对方回答

(3)各模块准备数据时,不占用总线

(4)总线被占用时,无空闲

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