微型计算机原理与组成-第7章　总线技术

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1、第7章　总线技术7.1总线的基本知识7.2常用总线标准7.3总线基础上的系统硬件扩展本章小结7.1总线的基本知识7.1.1概述所谓总线是指计算机中多个部件之间公用的一组连线，是若干互连信号线的集合，由它构成系统的插件间、插件的芯片间或系统间的标准信息通路。7.1.2总线的分类总线是各种信号线的集合，是计算机各部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通路。1.按相对于CPU或其它芯片的位置分类按相对于CPU或其它芯片的位置，总线可以分为片内总线和片外总线。2.按总线的功能分类按功能，总线可分为地址总线、数据总线和控制总线。3.按总

2、线的层次结构分类按层次结构分类，总线可以分为CPU总线、存贮总线、系统总线和外部总线。4.系统总线PC机上的系统总线又可分为ISA、EISA、MCA、VESA、PCI、AGP等多种标准。5.局部总线局部总线是PC体系结构的重大发展。它打破了数据I/O的瓶颈，使高性能CPU的功能得以充分发挥。从结构上看，所谓局部总线是在ISA总线和CPU总线之间增加的一级总线或管理层。这样可将一些高速外设，如图形卡、硬盘控制器等从ISA总线上卸下而通过局部总线直接挂接到CPU总线上，使之与高速的CPU总线相匹配。局部总线可分为三种：·专用局部总

3、线·VL总线(VESALocalBus)。·PCI总线(PeripheralComponentInterconnect)。7.1.3总线的主要参数1.总线的带宽2.总线的位宽3.总线的工作时钟频率7.1.4总线标准化芯片总线的标准化问题目前尚未得到妥善解决，主要是由于不同厂家生产的大规模集成电路芯片没有一个标准化的规范，因而很难通过简单的连接提供芯片之间的标准信息通路。7.2常用总线标准7.2.1ISA总线1.主要特点和性能指标·I/O地址空间0100H-03FFH。·24位地址线可直接寻址的内存容量为16MB。·8/16位数

4、据线。·62+36引脚。·最大位宽16位。·最高时钟频率8MHz。·最大稳态传输率16MB/s。·中断功能。·DMA通道功能。·开放式总线结构，允许多个CPU共享系统资源。7.2.2EISA总线1.EISA的主要特点·开放式结构。EISA和ISA兼容，现有的ISA扩充板可以用于EISA总线上。·32位地址域直接寻址范围为4GB。·32位数据线。·最大时钟频率8.3MHz。·最大传输率33MB/s。7.2.3PCI局部总线1.主要特点•支持总线主控技术，允许智能设备在适当的时候取得总线控制权以加速数据传输和对高度专门化任务的支持

5、。•支持突发传输模式。在这种模式下，PCI能在极短时间内发送大量数据，特别适合于高分辨率且多达数百万种颜色的图像快速显示。•不受CPU速度和结构的限制，Pentium、OverDrive等微处理器都可使用。•与ISA/EISA/MCA总线兼容。•预留扩展空间，支持64位数据和地址。•支持自动配置功能。无需手工调节跨接器、DIP开关或系统中断。•设有特别的缓存，实现CPU与外设隔离，外设或CPU的单独升级不会带来兼容问题。3.PCI总线的主要性能PCI总线的主要性能指标如下。·支持10台外设。·总线时钟频率33.3MHz/66M

6、Hz。·最大数据传输速率133MB/s。·时钟同步方式。·与CPU及时钟频率无关。·总线宽度32位（5V）/64位（3.3V）。·能自动识别外设。·特别适合与Intel的CPU协同工作。·具有与处理器和存储器子系统完全并行操作的能力。·具有隐含的中央仲裁系统。·采用多路复用方式（地址线和数据线）减少了引脚数。·支持64位寻址。·完全的多总线主控能力。·提供地址和数据的奇偶校验。·可以转换5V和3.3V的信号环境。4．PCI总线结构PCI桥路CPU总线CPU存储控制器存储器PCI桥路标准总线桥路设备设备设备设备标准总线（ISA，

7、EISA，…）图7-1PCI系统结构示意图5.PCI总线的新发展Intel推出的新一代PCI总线规范称为PCI－X，主要适用于133MHz总线时钟频率的台式机主板。此外Intel还准备推出一种称为MINI PCI的总线标准。MINIPCI对原来的PCI总线在控制线路和功能上作了改进，减小了外形尺寸，使之适用于便携式机器。7.2.4AGP总线1.AGP概述AGP（AcceleratedGraphics Port）即加速图形端口。它是一种为了提高视频带宽而设计的总线规范。它支持的AGP插槽可以插入符合该规范的AGP插卡。其视频信号

8、的传输速率可以从PCI的132MB/s提高到266MB/s或者532MB/s。2．AGP的性能特点⑴数据读写操作的流水线操作⑵具有133MHz的数据传输频率⑶直接内存执行DIME⑷地址信号与数据信号分离⑸并行操作7.2.5IEEE1394总线IEEE1394是一种串行接口标准