总线技术-ppt课件

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1、第8章.总线技术8.1总线概述8.2几种典型的局部总线和外部总线《微型计算机技术及其应用》第15章本章学习要求1、理解总线和总线标准的基本概念；了解各种类型的总线以及总线的组成；掌握总线的几种性能指标及其计算；理解总线传输的四个阶段。2、了解各种类型的总线及其对应的设备；掌握几种典型的总线，特别是PCI局部总线和USB外部总线，包括PCI总线的结构、信号、特点以及USB总线的系统组成、传输类型、交换的包格式等。8.1总线概述一、基本概念总线：总线标准：二、总线的分类三、总线的组成四、总线的性能指标五、总线传输的4个阶段一、基本概念总线：总线是指一组进行互连和传输信息的信号线。这组信号线一

2、般都包括地址线、数据线、控制线、电源线等几种信号线。微机系统中所使用的芯片内部、电路插件板元器件之间、系统各插件板之间、系统与系统之间的连线，都由各自的总线把各部分组织起来，从而组成一个能彼此传输信息和对信息进行加工处理的整体。总线标准：总线标准是指国际工业界正式公布或推荐的把各种不同的模块组成微机系统时必须遵守的规范。具体来讲，它是指芯片之间，插件板之间以及微机系统之间，通过总线进行连接和传输信息时，应遵守的一些协议和规范。总线标准一般包括硬件和软件两方面的内容。硬件方面主要有总线的信号线定义、时钟频率、系统结构、仲裁及配置、电气规范、机械规范等方面的内容；软件方面主要有总线协议、驱动

3、程序和管理程序等。总线标准为微型机系统中各模块的互连提供了一个统一的标准，为接口的软、硬件设计者和开发应用者提供了便利。总线标准的一般特点：(1)、公用性。这是总线标准的最重要特点，具有相同总线的不同功能的模块都可以挂接到总线上，共享总线，扩充性能好。(2)、信号一般以并行方式传输，传输速率快。(3)、一般在微机主板上以多个扩展插槽形式提供。(4)、所定义的信号线种类齐全。一般都有分离的数据线、地址线和控制线。二、总线的分类计算机系统中常包含多种类型的总线。按总线布局范围，可分为内部总线、局部总线、系统总线以及外部总线四类。内部总线：又称为片内总线或CPU总线，它是位于微处理器内部的总线

4、，是ALU及各种寄存器等功能单元之间的通路。系统总线：又称为板级总线或标准总线，它是多处理器系统中连接各CPU插件板的信息通道，用于支持多个CPU的并行处理。局部总线：局部总线是介于CPU内部总线和系统总线之间的一级总线，也是微机系统设计和应用人员最关心的一类总线。它是主机板上的信息通道，连接主机板上的各主要部件，而且通过扩展槽连接各种适配器，比如显示卡、图像采集卡、声卡等。采用局部总线的优点在于一些高速外设通过局部总线和CPU总线直接连接，而不必象早期的微机中那样将高速外设和慢速外设统统挂在较慢的系统总线上，从而可以显著提高数据传输的速率和充分发挥CPU高速的优势外部总线：外部总线也叫

5、通信总线，是微机系统之间或微机系统与外设之间进行通信的一组信号线。如串行通信采用的串行总线RS-232-C、RS-485总线，微机与智能仪器之间通信采用的IEEE488、VXI总线以及近几年流行和正在迅速发展的用于微机与外部设备之间进行通信的USB通用串行总线等。本章主要学习局部总线中的PCI、ISA、EISA等总线以及外部总线中的IDE、SCSI、RS-232-C、USB等。重点是PCI和USB。三、总线的组成总线按信号类型或功能一般应包括以下五种：1、数据总线：数据总线一般为双向三态，用于传输数据。数据总线的宽度（位数）反映了总线传输数据的速率。2、地址总线：地址总线一般为单向三态，

6、用于传输地址信息。地址线的位数决定了微机系统的寻址范围。3、控制总线：控制总线用于传输控制或状态信号。根据使用条件不同，有的为单向，有的为双向传输；有的是三态，有的是非三态。控制总线代表了总线的控制能力。4、电源和地线：电源和地线是总线中不可缺少的，它决定了总线使用的电源种类，地线分布及用法。5、备用线：备用线主要是留作功能扩充和用户有特殊要求时使用。四、总线的性能指标总线宽度：总线宽度是指一次可以同时传输数据的位数，单位为位(bit)。例如ISA为16位总线，一次可传输16位二进制数；PCI为32位总线，也可扩展到64位。在微机系统中，总线的宽度不会超过CPU的数据宽度。总线频率：指总

7、线在每秒钟内能传输数据的次数，单位为MHz。例如ISA的总线频率为8MHz，而PCI总线有33.3MHz、66.6MHz两种总线频率。传输率：指总线在每秒钟内能传输的最多字节数，单位为MB/s。三者之间的关系是：传输速率=总线宽度/8×总线频率总线宽度越宽，总线频率越高，则总线传输率越快！例：PCI总线频率为33.3MHz，总线宽度是32位，问PCI传输率是多少？解：传输速率=32b/8×33.3MHz=133.2MB/s五、总线传