数据总线接口.PPTVIP

第八章 总线与接口标准 计算机的总体性能是各个子系统性能的综合体现，而各个子系统之间的协同工作能力取决于总线接口性能。掌握各种接口及其必威体育精装版技术，使之有机地结合在一起，可使你的系统提升到更高的水平。 第一节 概述 第二节 系统总线 第三节 通信总线 第一节 概述 总线和接口标准是计算机系统的重要组成部分，它负责在CPU和系统中其它部件之间来回传送信息，它的性能好坏直接影响到计算机系统的工作效率（包括精度与速度）、可靠性、可扩展性、可维护性等多项性能。 一、总线接口概览 自从1984年IBM AT问世以来，PC系统就以模块化、可扩展性和标准接口等方式，不断强化性能，抢占大型机系统的地盘，从而推动了个人电脑的发展，并大大延长了生存周期。随着终端／主机模式逐渐被客户机/服务器模式所取代，大型机终于隐身后台。 （一）数据总线接口 自从IBM AT问世至今，个人电脑使用了很多接口规范，有些至今还在使用。它们是ISA、EISA、VESA、PCI．SCSI、AGP等，还包括IBM的独家技术MCA。 1. ISA（Industry Standard Architecture）总线：它是PC中最常见的总线，直译即工业标准总线。ISA存在一系列的不足：传输速率低、占用硬件中断资源、不支持即插即用(Plug and Play)，但ISA良好的兼容性及广泛的应用，使得板卡厂商一时还无法彻底抛弃它。 2. MCA（Micro Channel Architecture）总线：为提高系统总线性能，IBM在PS／2中推出了MCA，即微通道总线。 1987年当MCA问世时，就已具备了非常先进的性能：32位带宽、线主控（Bus Mastering）与仲裁、即插即用等。MCA的缺点之一是DMA（直接存储器存取）控制器性能差，且不兼容ISA卡。由于MCA非开放技术标准，使兼容机制造商放弃了对IBM的追随。随着PS／2的停产，MCA也在PC中消失。 3. EISA全称Extended Industry Standard Architecture Bus，即扩展工业标准总线。EISA具备优于ISA的先进性能：32位带宽、总线主控模式与仲裁、即插即用，同时保持了对ISA扩展卡的兼容性。由于EISA主板价格昂贵，EISA在台式机中并不多见，多用于服务器。与MCA的命运差不多，EISA由于性能和成本方面的原因，早已退出了历史舞台。 4. VESA全称是Video Electronics Standards Association，即视频电子标准协会。VESA是一种以ISA为基础的局部总线，运行于33MHz，不但旧的ISA卡可以照常运行，而且新的VESA视频卡、I／O卡也能发挥更高的性能。VESA以高性能、低成本及向下兼容性好而得到广泛的应用，不过由于它是专为486系统设计的，与奔腾的结合存在兼容性问题，VESA几乎无法支持2个以上的VESA扩展卡，也不支持即插即用。 5. PCI总线（Peripheral Component Inter connect Local Bus），即外设组件互联局部总线，它由Intel于1993年提出。其致胜法宝是芯片组中的PCI专用控制器。实现总线仲裁与控制，也使PCI适用范围超出了主板。其开放的标准便于其他厂家设计扩展卡。 PCI总线由于具备以下优点，而成为PC的高速通用I／0接口：类似内存突发存取的PCI突发模式、PCI总线主控改进了传输性能、PCI 2.1的64位66MHz高速模式提供了4倍于普通PCI的性能（已用于Compaq—DEC Alpha工作站）、良好的兼容性、可设置同步模式或异步模式、可支持4个以上PCI扩展槽等。但PC仍需以ISA总线支持串行和并行外部接口，幸运的是目前外设的速度仍未超过ISA总线的处理能力。 6. AGP（Accelerated Graphics Port，即加速图形接口）是PCI高速总线的一种特殊形式。AGP总线也是32位带宽，但工作频率为66MHz，比PCI高一倍。 AGP方案在CPU和显卡间建立二者专用的非扩展通道（故称为接口而非总线）。显存用于帧缓存，显卡动态借用内存来处理图形计算。好处是明显的：专用的非扩展通道容易实现、视频性能得到加速、可采用先进图形技术。AGP不仅增强了图形性能，也释放了PCI总线，进而扩大了其他子系统的吞吐能力。 （二）存储设备接口 PC的存储器接口规范有IDE／ATA、PlO、ATA-2，FastATA．FastATA-2、ATA-3、UItraATA、AYAPI、EIDE、UDMA等。目前广泛使用的技术标准是Ultra ATA DMA 33（简称UDMA 33）。U