第11章 总线与接口标准.doc

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1、第11章总线与接口标准本章学习要点●总线的基本概念，微机总线的组成结构●片内，6-线、内总线、外总线的含义及应用特点●常用系统总线的内部结构及引脚特性●常用局部总线的内部结构及引脚特性●微型计算机系统中采用的标准总线及特点和应用场合11-1本章知识重点11-1-1微型计算机总线的基本概念1．微型计算机总线的分类在微型计算机系统中，总线是系统中各个部件进行信息交换的公共通道，各部件之间的联系都是通过总线实现的，总线在计算机中起着重要的作用。按各类总线的结构和连接对象以及范围的不同，通常可分为以下3类：(1)微处理器片内总线：有时也称为局部总线，是指在微处理器芯片内部各单

2、元之问传输信息的总线，它主要用于芯片级的互连。(2)内总线：也称为板极总线或系统总线，用以实现微机系统与各种扩展插件板之间的相互连接，是微机系统所特有的总线，一般用于模板之间的连接。(3)外部总线：这是微型计算机之间或微型计算机与外部设备之间进行通信的总线，也称为通信总线，主要用于设备级的互连。2．系统总线及总线标准在微型计算机系统中，系统总线是主板上微处理器和外部设备之间进行通讯时所采用的数据通道。系统总线从性能上可以分为低端总线和高端总线。低端总线一般支持8位、16位的微处理器，主要功能足进行I／0处理。高端总线可以支持32位、64位微处理器，它提高了数据传输率和

3、处理能力，减少了对微处理器的依赖性，同时具备良好的兼容性、支持高速缓存Cache、支持多微处理器、可自动配置等特点。总线标准是国际上公认并约定的总线互连标准，每种类型的总线都有各自的规范，这一方面便于系统组成简单、灵活、易于扩展，另一方面各类厂家的产品也可以互连、互换，使之兼容。概括来讲，总线标准有以下几项内容：(1)结构规范：规定了产品模块的尺寸、总线插头、边沿连接器的规格和位置。(2)功能规范：规定了引脚的信号名称、功能及交互协议。(3)电气规范：规定了信号工作时的高低电平、动态转换时间、最大额定值、负载能力等。11-1-2系统总线1．STD总线STD(Stand

4、ard)总线是在1978年推出的用于工业控制微型计算机的标准系统总线，被定名为IEEE961。STD总线不仅是国外流行的工业控制机标准总线，而且也是我国工业控制机的标准总线。STD总线共计56条信号，其中电源线10条、地址线24条、数据线16条、控制线22条，地址线与数据线采用分时复用方式进行工作。STD总线的特点有以下几方面：(1)具有较好的兼容性，支持多微处理器系统。(2)STD总线的电路板采用小板结构，高度模块化，开发周期短。(3)采用一整套高可靠性措施。(4)总线结构简单，并且能够支持多微处理器系统。(5)STD总线系统模板品种齐全，价格低廉，性能良好，易于选

5、用。2．1SA总线ISA(IndustryStandardArchitecture，工业标准体系结构)总线是早期比较有代表性的总线。从可处理的数据位数分为8位和16位的ISA总线。(1)8位ISA总线也叫做PC总线，它支持8位数据传输和10位寻址空间，其特点是把CPU视为总线的唯一总控设备，其余外围设各均为从属设备，此外，还具有价格低、可靠性好、使用灵活、对插板兼容性好等特点。8位ISA总线足一种开放式的结构总线，在总线母板上有8个系统插槽，用于I/O设备和Pc机的连接。8位ISA总线引脚信号总共有62条，包括20条地址线、8条数据线、若干控制信号线、电源、地等接口信

6、号线，通过一个3l脚分为A、B两面的连接插槽来实现，其中，A面为元件面，B面为焊接面。符合ISA总线标准的接插件可以方便的插入，以便对微型计算机系统进行功能扩展。(2)16位ISA总线也叫PC／AT总线，是在Pc总线62引脚的基础上增加了一个36引脚的插槽，形成前62引脚和后32引脚的两个插座，这样就构成了16位ISA总线。它可以利用前62引脚的插座插入与PC／XT总线兼容的8位接口电路卡，也可以利用整个插座插入16位接口电路卡。16位ISA总线的前62引脚的信号分布及其功能与8位ISA总线基本相同，新增加的36引脚插槽信号扩展了8位数据线、7位地址线、存储器和I／O

7、设备的读写控制线、中断和DMA控制线、电源和地线等。新插槽中的引脚信号分为C(元件面)和D(焊接面)两列。一般来说，ISA总线具有以下特点：(1)既支持8位数据操作，也支持16位数据操作。(2)可以将PC／AT总线和PC／XT总线的运行速度提升至8MHz。(3)强调I／O处理能力。(4)总线中的地址、数据线采用非多路复用形式，使系统的扩展设计更为简便。(5)ISA是一种多主控设备总线。(6)可供选择的ISA插件卡品种较多。4-1-3局部总线1．VESA总线VESA(VideoElectronicsStandardsAssociation，视频电子标准