第17讲 总线.pdfVIP

第17讲总线 总线 • 总线 – 计算机两个或两个以上的模块(部件或子系统)之间 相互连接与通信的公共通路 – 总线不仅仅是一组传输线，它还包括一套管理信息 传输的规则(协议) – 在计算机系统中，总线可以看成一个具有独立功能 的组成部件 – 通常包括一组信号线 • 数据线和地址线，控制时序和中断信号，电源线和地线， 备用线 总线层次结构 总线层次结构 • 片总线(Chip Bus, C-Bus) – 又称元件级总线 – 是把各种不同的芯片连接在一起构成特定功能模块 (如CPU模块)的信息传输通路。 • 内总线(Internal Bus, I-Bus) – 又称系统总线或板级总线 – 是微机系统中各插件(模块)之间的信息传输通路。 例如CPU模块和存储器模块或I/O接口模块之间的 传输通路。 总线层次结构 • 外总线(External Bus, E-Bus) – 又称通信总线 – 是微机系统之间或微机系统与其他系统(仪器、 仪表、控制装置等)之间信息传输的通路，如 EIA RS-232C 、IEEE-488 、SCSI、USB等。 总线仲裁 • 总线仲裁 – 总线作为一种重要的公共资源，各个总线主模 块随时都可能请求使用总线，可能会有不止一 个总线主模块同时请求使用总线 – 多个具有总线控制能力的模块同时请求使用总 线时，决定哪个模块获得总线控制权 – 合理分配 – 总线仲裁器（Bus Arbiter） – 串行仲裁和并行仲裁 串行仲裁 • 各个总线主模块获得的总线优先权决定于 该模块在串行链中的位置 并行仲裁 • 总线仲裁器中有优先权编码器和优先权译码器。 • 总线 “请求”信号经优先权编码器产生相应编码， 并由优先权译码器向优先权最高的模块发出总线 “允许”信号。 总线标准 • 总线标准必须有具体和明确的规范，通常 包括： – 机械特性：规定模块插件的机械尺寸，总线插 头、插座的规格及位置等； – 电气特性：规定总线信号的逻辑电平、噪声容 限及负载能力等； – 功能特性：给出各总线信号的名称及功能定义； – 规程特性：对各总线信号的动作过程及时序关 系进行说明。 总线标准 • 在总线标准的发展、演变历程中，其他比较有名 或曾产生一定影响的总线标准还有： – Intel MultiBus(IEEE796)； – ZilogZ-Bus(122根引线)； – IBM PC/XT 总线(IBM 62线总线)； – IBM PC/AT 总线； – ISA 总线； – EISA 总线； – PCI 总线； – USB 总线等。 ISA总线 • ISA总线(Industrial Standard Architecture)即AT总线，它是在8位的XT 总线基础上扩展而成的16位的总线体系结 构。 PCI总线 • PCI总线(Peripheral Component Interconnect，外围 部件互连总线) – 1991年由Intel公司首先提出，并由PCI SIG(Special Interest Group)来发展和推广。 – PCI SIG是一个包括Intel 、IBM 、Compaq 、Apple和DEC 等100多家公司在内的组织集团。 – 1992年6月推出