第5章 微处理器引脚及微机总线.pptVIP

* 第5章 CPU引脚及微机总线 第5章 微机总线 总线概述 8086/8088CPU的引脚 8088/8086的工作模式及系统总线的形成Pentium微处理器的引脚信号 Pentium微处理器的总线时序 微机常用总线技术 图1-1 微型计算机的组成 * qingyang@whut.edu.cn * qingyang@whut.edu.cn * 总线概述 1．总线定义 总线是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。 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。 ２．总线通常包括一组信号线，主要的信号线有： 数据线和地址线：这一类信号线决定了数据传输的宽度和直接寻址的范围。 控制、时序和中断信号线： 这一类信号线决定了总线功能的强弱以及适应性的好坏。 电源线和地线： 这一类线决定了电源的种类及地线的分布和用法。 备用线： 这一类线是厂家和用户作为性能扩充或作为特殊要求使用的信号线。 * qingyang@whut.edu.cn * ３．总线标准 指芯片间、插件间及系统间，通过总线进行连接和传输信息时，应遵守的一些协议与规范。 总线标准通常在以下几个方面定义了总线信号的技术规范或特性。 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（按照功能划分，总线可分为：地址总线、数据总线、及控制总线）； 规程特性：对各总线信号的动作过程及时序关系进行说明。 * qingyang@whut.edu.cn * 总线标准与接口标准？ 接口标准是外设接口的规范，涉及信号线定义、信号传输速率、传输方向、电气特性和机械特性等。 不同类型的外设，有不同的接口及接口标准。 总线标准的特点： 公用性，可以同时挂接多种不同类型的功能模块； 在机箱内以总线扩展槽形式提供使用； 一般为并行传输； 定义的信号线多且齐全，包括分离的数据、地址、控制信号线等。 接口标准的特点： 专用性，一般是一种接口只接一类设备。 一般设在机箱外，以接口插座形式提供使用； 有并行和串行两类。 定义的信号线少且不齐全，一般是数据、地址、控制信号线共用。 * qingyang@whut.edu.cn * 4．总线分类 按照使用范围划分，总线又可以分为： 片内总线（内部总线） 片总线(Chip Bus, C-Bus) 又称局部总线。一般是CPU芯片引脚的延伸。 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)的高速信息传输通路，在主版上以印刷电路的形式分布在微处理器周围。 内总线(Internal Bus, I-Bus) 一般称为系统总线，是微机系统中各部件之间的信息传输通路。 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。 * qingyang@whut.edu.cn * 5. 系统总线及常见总线标准 PC系列系统总线 PC总线（又称XT总线）： 共有62条引线，其中8位数据线、20位地址线。62条引线全部引到主版的双列扩充槽插座上。 ISA总线（又称AT总线）： 在PC总线基础上扩展了一个36线插槽。共有98条引线，其中16位数据线、24位地址线。 图5-1 单总线结构（IBM PC/XT主板示意图） P C 总 线 * qingyang@whut.edu.cn * PCI总线 随着微处理器速度及性能的改进与更新，总线也被迫作相应的改进和更新。与其配套制造的一大批接口设备（板卡、适配器及连接器等）也被迫淘汰。 新的需求不断产生：如何支持高速的图形处理？ PCI总线（Peripheral Component Interconnect）于1991年由Intel公司首先提出，并由PCI SIG（Special Interest Group）来发展和推广。 * qingyang@whut.edu.cn * ISA总线与PCI总线 * qingyang@whut.edu.cn * PCI总线的层次化结构 PCI总线 PCI总线 / ISA 总线桥（南桥） PCI图形 适配器 PCI网卡 PCI硬盘 控制器 ISA总线 ISA卡 . . . ISA卡 PCI总线结构图 CPU 存储器 CPU总线 CPU总线 / PCI 总线桥（北桥） 数据缓冲器 * qingyang@whut.edu.cn * CPU总线也称“局部总线”或“处理器总线”，实际上是CPU引脚信号的延伸