I2C接口上拉電阻的選擇

1、帶寬科技名詞定義中文名稱： 帶寬英文名稱：belt width； bandwidth ; BW定義i ：用以傳遞動力的帶的橫向尺寸。所屬學(xué)科：（一級學(xué)科）；（二級學(xué)科）；（三級學(xué)科）定義2: 頻帶的兩個端頻率之間的差值。所屬學(xué)科：通信科技（一級學(xué)科）；通信原理與基本技術(shù)（二級學(xué)科）本內(nèi)容由審定公布百科名片帶寬（band width ）又叫，是指在固定的的時間可傳輸?shù)馁Y料數(shù)量，亦即在傳輸管道中可以 傳遞數(shù)據(jù)的能力。在數(shù)字設(shè)備中，頻寬通常以bps表示，即每秒可傳輸之位數(shù)。在模擬設(shè)備中，頻寬通常以每秒傳送周期或赫茲（Hz）來表示。目錄展開計算機(jī)中的帶寬“帶寬”在計算機(jī)中有以下兩種不同的意義：表示頻帶

2、寬度信號的帶寬是指該信號所包含的各種不同頻率成分所占據(jù)的頻率范 圍。頻寬對基本輸出入系統(tǒng)（BIOS ） 設(shè)備尤其重要，如快速磁盤驅(qū)動器會受低頻寬的總線所阻礙。表示通信線路所能傳送數(shù)據(jù)的能力錯謾的概念 賓普制2典Mass 小堂提處心6襠伏盛嘯歸_ 中萼曲辨。帶寬在單位時間內(nèi)從網(wǎng)絡(luò)中的某一點(diǎn)到另一點(diǎn)所能通過的“最高數(shù)據(jù)率”。對 于帶寬的概念，比較形象的一個比喻是高速公路。單位時間內(nèi)能夠在線路 上傳送的數(shù)據(jù)量，常用的單位是bps（bit per second） 0的帶寬是指網(wǎng)絡(luò)可通過的最高數(shù)據(jù)率，即每秒多少比特。嚴(yán)格來說，數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的帶寬應(yīng)使用來表示（baud）,表示每秒的脈沖數(shù)。而比特是信息單位，由

3、于數(shù)字設(shè)備使用二進(jìn)制，則每位電平所承載的 信息量是1（以2為底2的對數(shù)，如果是四進(jìn)制，則是以 2為底的4的對數(shù), 每位電平所承載的信息量為2）。因此，在數(shù)值上，波特與比特是相同的。由于人們對這兩個概念分的并不是很清楚，因此常使用比特率來表示速率， 也正是用比特的人太多，所以比特率也就成了一個帶寬事實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)叫法了。描述帶寬時常常把“比特 /秒”省略。例如，帶寬是10M,實(shí)際上是10Mb/s,這里的 M 是 10A6。在網(wǎng)絡(luò)中有兩種不同的速率：1、信號（即電磁波）在傳輸媒體上的傳播速率（米/秒，或公里/秒）2、計算機(jī)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送比特的速率（比特 /秒）這兩種速率的意義和單位完全不同。在理解帶寬這個概

4、念之前，我們首先來看一個公式：帶寬 =乂總線位數(shù) /8 ,從公式中我們可以看到，帶寬和時鐘頻率、總線位數(shù)是有著非常密切 的關(guān)系的。其實(shí)在一個計算機(jī)系統(tǒng)中，不僅顯示器、內(nèi)存有帶寬的概念， 在一塊板卡上，帶寬的概念就更多了，完全可以說是帶寬無處不在。那到底什么是帶寬呢？帶寬的意義又是什么？簡單的說，帶寬就是傳 輸速率，是指每秒鐘傳輸?shù)淖畲笞止?jié)數(shù)（MB/S）,即每秒處理多少兆字節(jié)，高帶寬則意味著系統(tǒng)的高處理能力。為了更形象地理解帶寬、位寬、時鐘頻率的關(guān)系，我們舉個比較形象的例子，工人加工零件，如果一個人干， 在大家單個加工速度相同的情況下，肯定不如兩個人干的多，帶寬就像是 加工零件的總數(shù)量，位寬仿佛

5、工人數(shù)量，時鐘工作頻率相當(dāng)于加工單個零 件的速度，位寬越寬，時鐘頻率越高則越大，其好處也是顯而易見的。CPU主板上通常會有兩塊比較大的芯片，一般將靠近的那塊稱為，遠(yuǎn)離 的稱為。北橋的作用是在 CPU與內(nèi)存、顯卡之間建立通信接口，它們與北 橋連接的帶寬大小很大程度上決定著內(nèi)存與顯卡效能的大小。南橋是負(fù)責(zé) 計算機(jī)的I/O設(shè)備、PCI設(shè)備和硬盤，對帶寬的要帶寬求，相比較北橋而言，是要小一些的。而之間的連接帶寬一般就稱為南北 橋帶寬。隨著計算機(jī)越來越向方向發(fā)展，南橋的功能也日益強(qiáng)大，對于南 北橋間的連接總線帶寬也是提出了新的要求，在INTEL的9X5系列主板上,南北橋的帶寬將從以前一直為人所詬病的26

6、6MB/S發(fā)展到空前的2GB/S, 一舉解決了南北橋間的帶寬。帶寬是顯示器非常重要的一個參數(shù)，能夠決定顯示器性能的好壞。所 謂帶寬是顯示器通頻帶寬度的簡稱，一個電路的帶寬實(shí)際上是反映該電路 對輸入信號的響應(yīng)速度。帶寬越寬，慣性越小，響應(yīng)速度越快，允許通過 的信號頻率越高，信號失真越小，它反映了顯示器的解像能力。該數(shù)字越 大越好。帶寬是代表顯示器顯示能力的一個綜合指標(biāo)，指每秒鐘所掃描的圖素 個數(shù)，即單位時間內(nèi)每條掃描線上顯示的頻點(diǎn)數(shù)總和，以MHz為單位。帶寬越大表明顯示控制能力越強(qiáng)，顯示效果越佳。帶寬的詳細(xì)計算公式如下 ：理論上帶寬 B=r(x) Xr(y) XVr(x)表示每條水平掃描線上的圖

7、素個數(shù)r(y)表示每楨畫面的水平掃描線數(shù)V表示每秒畫面(即場頻)B表示帶寬再來說說顯卡，玩游戲的朋友都曉得，當(dāng)玩一些大制作游戲的時候， 畫面有時候會卡的比較厲害。其實(shí)這就是不足的問題，再具體點(diǎn)說，這是顯存帶寬不足。眾所周知，目前當(dāng)?shù)赖氖茿GP8X,而AGP總線的頻率是 PCI總線的兩倍，也就是 66MHz彳艮容易就可以換算出它的帶寬是2.1GB/S ,在目前的環(huán)境下，這樣的帶寬就顯得很微不足道了，因?yàn)檫B最普通的 ATI R9000的顯存帶寬都要達(dá)到 400MHZ X 128Bit/8=6.4GB/s, 其余的高端顯卡更是不 用說了。正因?yàn)槿绱耍琁NTEL在最新的9X5中，采用了 PCI-Exp

8、ress總線來 替代老態(tài)龍鐘的 AGP總線，與傳統(tǒng) PCI以及更早期的計算機(jī)總線的共享并 行架構(gòu)相比，PCI Express最大的特點(diǎn)是在設(shè)備間采用串行連接，如此一來即允許每個設(shè)備都有自己的專用連接，不需要向整個總線請求帶寬，同時 利用串行的連接特點(diǎn)將能輕松將數(shù)據(jù)傳輸速度提到一個很高的頻率。在傳 輸速度上，由于 PCI Express支持雙向傳輸模式，因此連接的每個裝置都 可以使用最大帶寬帶寬。AGFfiff遇到的帶寬瓶頸也迎刃而解。得到更多總線帶寬的方法根據(jù)帶寬的計算公式，一般會采取兩種辦法，一是增加總線速度，比如INTEL的P4 CPU和賽揚(yáng)CPU就是最好的例子，一個是 400總線，一個是

9、 533/800總線，在實(shí)際應(yīng)用的效能就有了很大的區(qū)別（當(dāng)然，也是一個重要 的因素）。另外一個常用的方法是增加總線的寬度，如果當(dāng)它的時鐘速度 一樣時，總線的寬度增加一倍，那么盡管時鐘下降沿同未改變之前是相同 而此時每次下降沿所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量卻是以前的兩倍，這一點(diǎn)在相同核心， 但是顯存位寬卻不一樣的顯卡上表現(xiàn)特別明顯。總線中的帶寬在計算機(jī)系統(tǒng)中，總線的作用就好比是人體中的，它承擔(dān)的是所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆氊?zé)，而各個子系統(tǒng)間都必須籍由總線才能通訊，例如，CPU和北橋間有前端總線、北橋與顯卡間為AGP總線、芯片組間有南北橋總線，各類擴(kuò)展設(shè)備通過 PCI、PCI-X總線與系統(tǒng)連接；主機(jī)與外部設(shè)備的連接也是 通

10、過總線進(jìn)行，如目前流行的USB2.0、IEEE1394總線等等，一句話，在一部計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)，所有數(shù)據(jù)交換的需求都必須通過總線來實(shí)現(xiàn)！按照工作模式不同，總線可分為兩種類型，一種是并行總線，它在同 一時刻可以傳輸多位數(shù)據(jù)，好比是一條允許多輛車并排開的寬敞道路，而 且它還有雙向單向之分；另一種為串行總線，它在同一時刻只能傳輸一個 數(shù)據(jù)，好比只容許一輛車行走的狹窄道路，數(shù)據(jù)必須一個接一個傳輸、看 起來仿佛一個長長的數(shù)據(jù)用，故稱為“串行”。并行總線和申行總線的描述參數(shù)存在一定差別。對并行總線來說，描 述的性能參數(shù)有以下三個：總線寬度、時鐘頻率、數(shù)據(jù)傳輸頻率。其中， 總線寬度就是該總線可同時傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù)

11、，好比是車道容許并排行走的 車輛的數(shù)量；例如，16位總線在同一時刻傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為16位，也就是2個字節(jié)；而32位總線可同時傳輸 4個字節(jié)，64位總線可以同時傳輸 8個字顯然，總線的寬度越大，它在同一時刻就能夠傳輸更多的數(shù)據(jù)。不過總線的位寬無法無限制增加?？偩€的帶寬指的是這條總線在單位時間內(nèi)可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總量，它等于總線位寬與工作頻率的乘積。例如，對于 64位、800MHz的前端總線，它的數(shù)據(jù)傳輸率就等于 64bit x 800MHz 8(帶寬Byte)=6.4GB/s ; 32位、33MHzPCI總線的數(shù)據(jù)傳輸率就是32bit X33MH立8=133MB/s 等等，這項(xiàng)法則可以用于所有并行總線上

12、面 看到這里，讀者應(yīng)該明白我們所說的總線帶寬指的就是它的數(shù)據(jù)傳輸率， 其實(shí)“總線帶寬”的概念同“電路帶寬”的原始概念已經(jīng)風(fēng)馬牛不相及。對串行總線來說，帶寬和工作頻率的概念與并行總線完全相同，只是 它改變了傳統(tǒng)意義上的總線位寬的概念。在頻率相同的情況下，并行總線 比串行總線快得多，那么，為什么現(xiàn)在各類并行總線反而要被串行總線接 替呢？原因在于并行總線雖然一次可以傳輸多位數(shù)據(jù)，但它存在并行傳輸 信號間的干擾現(xiàn)象，頻率越高、位寬越大，干擾就越嚴(yán)重，因此要大幅提 高現(xiàn)有并行總線的帶寬是非常困難的；而申行總線不存在這個問題，總線 頻率可以大幅向上提升，這樣申行總線就可以憑借高頻率的優(yōu)勢獲得高帶 寬。而為

13、了彌補(bǔ)一次只能傳送一位數(shù)據(jù)的不足，申行總線常常采用多條管 線(或通道)的做法實(shí)現(xiàn)更高的速度一一管線之間各自獨(dú)立，多條管線組 成一條總線系統(tǒng)，從表面看來它和并行總線很類似，但在內(nèi)部它是以串行 原理運(yùn)作的。對這類總線，帶寬的計算公式就等于“總線頻率X管線數(shù)”，這方面的例子有 PCIExpress 和 HyperTransport ,前者有x 1、x 2、x 4、 X8、x 16和X32多個版本，在第一代PCIExpress技術(shù)當(dāng)中，單通道的單向信號頻率可達(dá) 2.5GHz,我們以X 16舉例，這里的16就代表16對雙向總 線，一共64條線路，每4條線路組成一個通道，二條接收，二條發(fā)送。這樣我們可以換

14、算出其總線的帶寬為2.5GHzX 16/10=4GB/s （單向）。除 10是因?yàn)槊孔止?jié)采用 10位編碼。內(nèi)存中的帶寬除總線之外，內(nèi)存也存在類似的帶寬概念。其實(shí)所謂的內(nèi)存帶寬，指 的也就是內(nèi)存總線所能提供的數(shù)據(jù)傳輸能力，但它決定于內(nèi)存芯片和而非 純粹的總線設(shè)計，加上地位重要，往帶寬 往作為單獨(dú)的對象討論。SDRAM DDRO DDR!的總線位寬為 64位，RDRAM勺位寬為16位。而這 兩者在結(jié)構(gòu)上有很大區(qū)別：SDRAM DDRffi DDR1白64位總線必須由多枚芯片共同實(shí)現(xiàn)，計算方法如下：內(nèi)存模組位寬=內(nèi)存芯片位寬X單面芯片數(shù)量（假定為單面單物理 BANK ；如果內(nèi)存芯片的位寬為8位，那么

15、模組中必須、也只能有8顆芯片，多一枚、少一枚都是不允許的；如果芯片的位寬 為4位，模組就必須有 16顆芯片才行，顯然，為實(shí)現(xiàn)更高的模組容量，采 用高位寬的芯片是一個好辦法。而對RDRA陳說就不是如此，它的內(nèi)存總線為串聯(lián)架構(gòu)，總線位寬就等于內(nèi)存芯片的位寬。和并行總線一樣，內(nèi)存的帶寬等于位寬與數(shù)據(jù)傳輸頻率的乘積，例如， DDR400內(nèi)存的數(shù)據(jù)傳輸頻率為 400MHz那么單條模組就擁有 64bit x 400MHz8（Byte）=3.2GB/s 的帶寬；PC800標(biāo)準(zhǔn) RDRAM勺頻率達(dá)至U 800MHz單條模組帶寬為 16bit x 800MHz 8=1.6GB/s。為了實(shí)現(xiàn)更高的帶 寬，在中使用

16、雙通道技術(shù)是一個理想的辦法，所謂雙通道就是讓兩組內(nèi)存 并行運(yùn)作，內(nèi)存的總位寬提高一倍，帶寬也隨之提高了一倍！帶寬可以說 是內(nèi)存性能最主要的標(biāo)志，業(yè)界也以內(nèi)存帶寬作為主要的分類標(biāo)準(zhǔn)，但它 并非決定性能的唯一要素，在實(shí)際應(yīng)用，內(nèi)存延遲的影響并不亞于帶寬。 如果延遲時間太長的話相當(dāng)不利，此時即便帶寬再高也無濟(jì)于事。帶寬匹配的問題計算機(jī)系統(tǒng)中存在形形色色的總線，這不可避免帶來總線速度匹配問 題，其中最常出問題的地方在于和內(nèi)存、南北橋總線和。前端總線與內(nèi)存匹配與否對整套系統(tǒng)影響最大，最理想的情況是前端總線帶寬與內(nèi)存帶寬相，而且內(nèi)存延遲要盡可能低。在 Pentium4剛推出的 時候，Intel采用以達(dá)到同

17、前端總線匹配，但RDRA械本昂貴，嚴(yán)重影響推廣工作，Intel曾推出搭配 PC133SDRAI® 845芯片組，但 SDRAMI能提供 1.06GB/S的帶寬，僅相當(dāng)于 400MHz前端總線帶寬的 1/3,嚴(yán)重不匹配導(dǎo)致 系統(tǒng)性能大幅度下降；后來， Intel推出支持DDR266的845D才勉強(qiáng)好轉(zhuǎn)， 但仍未實(shí)現(xiàn)與前端總線匹配；接著， Intel將P4前端總線提升到 533MHz 帶寬增長至5.4GB/S ,雖然配套芯片組可支持DDR333內(nèi)存，可也僅能滿足1/2而已；現(xiàn)在，P4的前端總線提升到 800MHz而配套的865/875P芯片組 可支持雙通道 DDR400這個時候才實(shí)現(xiàn)匹配

18、的理想狀態(tài)，當(dāng)然，這個時 候繼續(xù)提高內(nèi)存帶寬意義就不是特別大，因?yàn)樗隽饲岸丝偩€的接收能 力。南北橋總線帶寬曾是一個尖銳的問題，早期的芯片組都是通過PCI總線來連接南北橋，而它所能提供的帶寬僅僅只有133MB/S,若南橋連接兩個ATA-100硬盤、100M網(wǎng)絡(luò)、IEEE1394接口 . 區(qū)區(qū)133MB/S帶寬勢必形 成嚴(yán)重的瓶頸，為此，各芯片組廠商都發(fā)展出不同的南北橋總線方案，如 的 Hub-Link、VIA 的 V-Link、SiS 的 MuTIOL 還有 AMD勺 HyperTransport 等等，目前它們的帶寬都大大超過了133MB/S,最高紀(jì)錄已超過 1GB/S,已不復(fù)存在。PCI

19、總線帶寬不足還是比較大的矛盾，目前PC上使用的PCI總線均為32位、33MHz類型，帶寬133MB/S,而這區(qū)區(qū)133MB/S必須滿足網(wǎng)絡(luò)、硬盤 控制卡（如果有的話）之類的擴(kuò)展需要，一旦使用千兆網(wǎng)絡(luò)，瓶頸馬上出 現(xiàn)，業(yè)界打算自 2004年開始以PCIExpreSS總線來全面取代 PCI總線，屆 時PCI帶寬不足的問題將成為歷史。數(shù)字系統(tǒng)中的帶寬波特率的俗稱在數(shù)字通信系統(tǒng)中，帶寬有兩種含義。從技術(shù)意義上來說，它是波特 率的俗稱，波特率是系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)符號的速度；口語中它也用來表示，信 道容量是系統(tǒng)能夠傳輸數(shù)據(jù)位的速度（參見Shannon Limit ）。這樣，有32條獨(dú)立數(shù)據(jù)線的 66MHz數(shù)字總

20、線可以恰當(dāng)?shù)卣f成是66MHz帶寬、2.1Gbit/S 的數(shù)據(jù)傳輸能力，但是對于總線“帶寬 2.1Gbit/S ”這樣一種 說法這也不應(yīng)感到奇怪。對于模擬的來說也有同樣的問題，對它來說，每個符號攜帶多位的信息所以通過帶寬12kHz的電話線能夠傳輸56kbit/s的信息。在離散時間系統(tǒng)和數(shù)字信號處理中，根據(jù) Nyquist-Shannon 帶寬與采 樣率有關(guān)。帶寬也用于日常生活中用表示某些有限的或者花費(fèi)金錢的東西。這樣， 通信消耗帶寬，不合理地使用其它人的帶寬可以稱為bandwidth theft 。Web Hosting一些服務(wù)商會給頻寬以不同的含義。再這里，頻寬幾乎變成了一個流量概念。意思是指定時間內(nèi)的下行數(shù)據(jù)總量。意味著如果一個WebHosting公司給你2GB每月的頻寬，那么意味著你的用戶每月只能最多下載2GB的內(nèi)容。在網(wǎng)站托管，帶寬是大量的信息下載，從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器超過訂明的一 段時間。在本質(zhì)上講，它是率數(shù)據(jù)/時間，但時間，在這種情況下，是不是秒，而是一個月或一個星期。因此，這個比率是不喜歡的56 K或?qū)拵У龋@亦是帶