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第五章微机总线 BUPT 主要内容 微机总线基本概念 总线仲裁和总线握手 常用微机总线（标准） 2学时 5.1 概述 BUPT 微机系统采用总线结构。系统中主要部件通 过系统总线相互连接、实现数据传输. 总线：是指计算机中传送信息的一组通讯线， 它将各部件连接成一个整体。 总线可以按其性质、功能和层次位置分类。 5.1 概述 BUPT 总线分类 1、按传输信号的性质分类 总线按其信号线上传输的信息性质可分为三组： ① 数据总线，一般情况下是双向总线； ② 地址总线，单向总线，是微处理器或其他主设备 发出的地址信号线； ③ 控制总线，微处理器与存储器或接口等之间控制 信号。通常这部份线的含义和特性最复杂. 5.1 概述 BUPT 2、按信号的功能分类 ① 基本信息总线，包括地址线、数据线及内存和 I/O的读写控制信号线等。 ② 数据握手总线，又称联络总线，是控制启动和停 止总线操作、实现数据传送同步的信号线，是 为保证总线上能容纳各种存取速度的设备而设 计的信号线。 ③ 判决总线，包括总线判决（总线请求、总线 确认线）和中断判决线（中断请求线、中断响应 线）等。 5.1 概述 BUPT 3、按照层次位置分类 ① 片内总线：片内总线位于微处理器或I/O芯片内部。例如 CPU芯片中的内部总线，它是ALU单元和控制器等之间的信 息通路。 ② 片总线（元件级总线、芯片总线）：在印刷电路板上连接各 芯片之间的公共通路（如微机主板上连接各芯片的总线）。 ③ 系统总线（内总线、板级总线）：微机系统内部连接各个功 能模块的总线，主要用于微机系统中各插件板之间的信息传 输。 ④ 外部总线（设备总线、通信总线）：用于系统之间的连接， 如微机、与外设或仪器之间的连接。如通用串行总线RS- 232C、 智 能 仪 表 总 线 IEEE-488、 并 行 打 印 机 总 线 Centronics、并行外部设备总线SCSI和通用串行总线USB。 一般计算机用户接触比较多的是系统总线和外部总线。本章 主要讨论系统总线。 5.1 概述 BUPT 系统总线的主要性能指标 总线宽度：系统总线的数据线的数目。早期 只有8位或16位，现在都是32位或64位。总线 宽度越宽，同时传输的数据就越多，吞吐量 就越大。 总线时钟频率：总线传输需要在时钟控制下进行。 时钟频率越高，每秒在每条数据线上传输的信息就 越多。时钟频率的单位为MHz。（有时以总线传输率 作为指标，单位是Mbit/s，是指每秒在一条数据线 上传输的数据量，数值上和时钟频率相同）。 系统总线的主要性能指标 BUPT 总线带宽：总线所有数据线每秒可以传输的数据 量，也就是最大传输率。单位为MB/s。 前三个指标之间的关系： 总线带宽= 总线宽度×总线时钟频率/8 单位是MB/s。 总线电源电压：早期总线单元电压为5V。现在随 着 总线性能的提高，单元电压趋于降低，有使用 3.3V，甚至2.2V的电源电压。 总线的体系结构 BUPT 1、单总线结构