微型计算机系统总线

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1、第五章微型计算机系统总线5.1总线概述5.2系统总线5.3外部总线介绍5.4现场总线总线（BUS）:芯片内部各单元电路之间、芯片与芯片之间、模块与模块之间、设备与设备之间、甚至系统与系统之间传输信息的公共通路，在物理上它是一组信号线（导线）的集合。硬件、软件设计的模块化5.1总线概述5.1一、总线标准与分类总线标准（技术规范）：1.机械结构规范定义物理连接的方式模块几何尺寸、总线插头、总线接插件以及安装尺寸，总线根数和引脚如何排列等。5.12.功能结构规范功能上：地址总线、数据总线、控制总线、备用线和地线等。定义总线每条信号线（名称、方向、作用…）、功能以及工作过程，以及相互

2、作用的协议。3.电气规范定义信号的有效电平、动态转换时间、负载能力、时序安排以及信息格式的约定等。4.时序规范定义信号的定时、应答时序与周期及各种操作的时间参数等。5.1微机采用了分层次的多总线结构按照在系统不同层次位置上分类：1.片内总线2.系统总线3.外总线4.局部总线插件板内部的总线5.1微机系统的系统总线标准工业标准结构ISA总线扩展工业标准结构EISA总线微通道结构MCA总线VESA总线外部设备互联PCI总线5.1二、总线的连接方式1.单总线结构5.12.双总线结构5.13.三总线结构5.1三、总线数据的传送方式串行传送、并行传送、并串行传送和分时传送同步传送、异步

3、传送、半同步传送和分时传送外部总线：系统总线：5.2系统总线一、系统总线概述系统总线又称内总线或板级总线用来连接微机各功能部件而构成一个完整微机系统系统总线上传送的信息包括数据信息、地址信息、控制信息数据总线DB（DataBus）地址总线AB（AddressBus）控制总线CB（ControlBus）5.2二、微机系统总线1．ISA总线IBM公司1984年为推出PC/AT机而建立的系统总线标准AT总线（98线）它是对PC-XT总线(62线)的扩展：数据传输率为8Mb/s20位空间地址16位数据传输扩充了中断和DMA5.2ISA总线插槽5.2ISA信号说明：RESET、BCLK

4、：复位及总线基本时钟，BLCK=8MHz。SA19-SA0：存储器及I/O空间20位地址，带锁存。LA23-LA17：使得寻址达16M，不带锁存。其中LA19-LA17与SA19-SA17复用。BALE：总线地址锁存，外部锁存器的选通。AEN：地址允许，表明CPU让出总线，DMA开始。8位ISA存储器读写控制。SD15-SD0：数据总线。SD15-SD8+SD7-SD0。高字节允许，打开SD15-SD8数据通路。16位ISA存储器读写控制。5.2ISA卡发出此信号确认可以进行16位传送。I/OCHRDY：ISA卡准备好，可控制插入等待周期。快速ISA发出不需插入等待。ISA卡

5、奇偶校验错。IRQ15、IRQ14、IRQ12-IRQ9、IRQ7-IRQ3：中断请求。DRQ7-DRQ5、DRQ3-DRQ0：ISA卡DMA请求。7-5、3-0：DMA请求响应。ISA主模块确立信号，控制总线。5.22．EISA总线32位寻址能力和16位数据传输能力。能够通过软件实现系统板和扩展板的自动配置功能。总线裁决采用集中方式，使得ESIA支持多微处理器系统。386、486微型计算机系统采用，后来被淘汰。5.23．VESA总线VESA（videoelectronicsstandardassociation）总线是1992年由60家附件卡制造商联合推出的一种局部总线，简

6、称为VL(VESAlocalbus)总线。用于CPU与主存和Cache的直接相连。32位数据线，且可通过扩展槽扩展到64位，使用33MHz时钟频率，最大传输率达132MB/s，可与CPU同步工作。5.24．PCI总线PCI总线是当前最流行的总线之一由Intel公司推出的一种局部总线。它定义了32位数据总线，且可扩展为64位。是基于奔腾等新一代微处理器而发展的总线。支持突发读写操作，和即插即用。最大传输速率可达132MB/s，可同时支持多组外围设备。5.2PCI的外部引线信号5.25．CompactPCI为工业现场环境而设计的系统总线。STD总线、VME总线、PC/104总线、

7、CompactPCI。（坚实的PCI）6.PCI-E总线支持点对点串行连接依靠高频率来获得高性能每个设备都有自己的专用连接全双工连接能提供更高的传输速率和质量（串行PCI）三、发展中的系统总线标准5.2计算机系统中的各个功能部件都是通过总线交换数据，总线的速度对系统性能有着极大的影响。AGP总线（加速图形接口）3GIO总线（第三代I/O体系）HyperTransport总线从PC总线到ISA、PCI总线，再由PCI进入PCIExpress和HyperTransport体系，计算机在这三次大转折中也完成三