微机原理及接口技术省优课件638页5.4M版第10章总线32页0.3M版.pptVIP

第10章 总线 10.1总线的概念 10.2 系统总线 10.3 PCI局部总线 10.4 外部总线 10.1总线的概念 10.1.1 总线标准与总线组成 总线标准 总线的组成 10.1.2 总线的层次与分类 总线的层次结构 总线的分类 10.1.3 总线的操作过程 1．总线请求和仲裁阶段 2．寻址阶段 3．传输阶段 4．结束阶段 10.1.4 总线的性能指标 1．总线宽度 2．总线频率 3．总线带宽 1．总线标准 总线标准是指芯片之间、插板之间及系统之间，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，包括硬件和软件两个方面。 （1）物理特性：物理特性指总线物理连接的方式。 （2）功能特性：功能特性描述总线中每一根线的功能。 （3）电气特性：电气特性定义每一根线上信号的传送方向、有效电平范围。 （4）时间特性：时间特性定义了每根线在什么时间有效，也就是每根线的时序。 2．总线的组成 （1）数据总线 （2）地址总线 （3）控制总线 （4）电源 1．总线的层次结构 2．总线的分类 （1）微处理器总线。主要由微处理器芯片引脚信号组成的总线，用来连接CPU和控制芯片。 （2）局部总线。局部总线是介乎CPU总线和系统总线之间的一级总线。 （3）系统总线。它是微机系统内部各部件（插板）之间进行连接和传输信息的一组信号线。 （4）外部总线。是系统之间或微机系统与外部设备之间进行通信的一组信号线，也称为通信总线。 10.1.3 总线的操作过程 1．总线请求和仲裁阶段 需要使用总线的主模块提出要求，由总线使用的仲裁机构确定，把下一个传输周期的总线使用权分配给哪一个请求源 2．寻址阶段 取得使用权的主模块，通过地址总线发出本次要访问的从模块的存储器地址，或I/O端口地址及有关命令，让参与本次传输的从模块被选中并开始启动。 3．传输阶段 主模块和从模块进行数据交换，数据由源模块发出，经数据总线传送到目的模块。 4．结束阶段 主、从模块的有关信息均从总线上撤除，让出总线，以便其他模块能继续使用。 10.1.4 总线的性能指标 1．总线宽度 总线宽度又称总线位宽，指的是总线能同时传送数据的位数 2．总线频率 总线工作频率是总线工作速度的一个重要参数，工作频率越高，速度越快。 3．总线带宽 总线带宽又称总线的最大数据传输速率，是指在一定时间内总线上可传送的数据总量，用每秒钟最大传送数据量来衡量。 总线带宽或最大数据传输率＝（总线宽度/8位）×总线频率 单位为MB/s（总线频率以MHz为单位） 10.2 系统总线 10.2.1 ISA总线 1．ISA总线的主要特点和性能指标 2．ISA总线接口信号 10.2.2 其它系统总线 1．EISA总线 2．STD总线 1．ISA总线的主要特点和性能指标 2．ISA总线接口信号 （1）地址线 （2）数据线 （3）控制线 1．EISA总线 开放式结构，EISA和ISA兼容，现有的ISA扩充板可以用于EISA插槽上； 32位地址可直接寻址范围为4GB； 32位数据宽度，工作频率为8.33MHz，最大数据传输速率为33.3MB/s。 2．STD总线 （1）高可靠性 （2）小板结构 （3）适应性强 （4）采用开放式组态结构 （5）可应用于分散型控制系统中，进入工业网络 10.3 PCI局部总线 10.3.1 PCI局部总线的特点 10.3.2 PCI总线的系统结构 10.3.3 PCI总线的信号定义 10.3.4 PCI总线的应用 10.3.1 PCI局部总线的特点 1．高性能 2．兼容性强 3．可靠性和可操作性 4．低成本 5．自动配置 10.3.2 PCI总线的系统结构 10.3.3 PCI总线的信号定义 1．系统接口信号 2．地址与数据接口信号 3．接口控制信号 4．仲裁信号 5．错误报告信号 6．中断接口信号 7．其他接口信号 10.3.4 PCI总线的应用 使用PCI总线不像ISA总线，在ISA总线系统中，I/O卡与主机的数据传送可用IN和OUT指令，只要指明地址即可 通过INT 1AH指令的AH=0B1H功能来得到PCI总线函数，其中包括PCI总线的总线和单元等信息，再据此对PCI总线控制器编程来实现数据传送功能。 PCI局部总线可对32位数据/地址总线进行64位扩展，并提供了32位及64位PCI局部总线设备的向前和向后的兼容 10.4 外部总线 10.4.1 串行标准总线RS-232C 10.4.2 通用串行总线USB 10.4.3 其他外部总线 10.4.1 串行标准总线RS-232C 1．RS-232C的信号定义 2．RS-232C信号线的连接和应用 3．RS-232C电气特性 1．RS-232C的信号定义 （1）传送信息信号 ① 发送数据TXD ② 接收数据