接口技術(shù)總線接口

1、接口技術(shù)總線接口第1頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三一、總線概述總線產(chǎn)生原因微型機總線的發(fā)展總線標(biāo)準(zhǔn)的分類總線的定義總線規(guī)范機械結(jié)構(gòu)功能規(guī)范電器規(guī)范總線功能數(shù)據(jù)緩沖、傳輸、轉(zhuǎn)換優(yōu)先中斷仲裁其他第2頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三總線分類芯片總線系統(tǒng)總線：8288/8282-3/8286-7驅(qū)動 PC總線 ISA設(shè)備總線：接口與外設(shè)間的總線 IEEE488 SCSI CENTRONICS RS232 USB 1394 IDE-PATA SATA局部總線： 定義：P82 PCI VESA-VLBUSAGP總線總線主要看速度，看帶寬，看驅(qū)動能力。第3頁

2、，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三總線性能指標(biāo)總線信息傳輸過程請求總線總線裁決尋址（目的地址）信息傳送錯誤檢測總線定時協(xié)議源和目的同步同步異步如啟始位、停止位半同步ISA 操作間時間間隔為公公時鐘周期的整數(shù)倍總線頻寬：總線本身達到的最高傳輸率 MB/S總線傳輸率：系統(tǒng)在一定工作方式下，所能達到的傳輸率顯卡網(wǎng)絡(luò)FSB第4頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三二、總線的控制（爭用與仲裁）總線主設(shè)備與從設(shè)備爭用的解決辦法令牌法-靜態(tài)仲裁CSMA/CD-允許爭用和沖突-都放棄再重試綜合允許爭用不允許沖突總線仲裁算法：優(yōu)先級仲裁共享總線IO系統(tǒng)間公平仲裁SMP系統(tǒng)仲

3、裁器的實現(xiàn)集中仲裁：一個，主設(shè)備多場合分布仲裁：分布于各主設(shè)備中第5頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三三、系統(tǒng)總線常見系統(tǒng)總線STD100IBMPC ISAMULTIBUS I/IIVMEMCA EISAQ NUBUS STDIBMPC ISAEISA主要了解地址信號、數(shù)據(jù)信號、控制信號，多少根，增加什么功能？第6頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三PC總線62Pin、8數(shù)據(jù)、20地址第7頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三總線ISA總線62+36Pin、16數(shù)據(jù)、24地址兼容PC總線第8頁，共66頁，2022年，5月20日，15點

4、1分，星期三總線EISA總線198Pin、32數(shù)據(jù)、32地址兼容PC、ISA總線兩層結(jié)構(gòu)插件第9頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第10頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三四、 局部總線局部總線作用PCI總線概述PCI總線結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖P441標(biāo)準(zhǔn)總線橋路PCI總線信號總線基本操作特點采用猝發(fā)傳輸方式速度較高64位可擴展隱含式裁決可靠性高（地址、命令和數(shù)據(jù)校驗）三個地址空間（內(nèi)存、I/O和配置）自動配置第11頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三總線PCI總線PCI外圍部件互聯(lián)總線，局部總線PnP特性第12頁，共66頁，2022年，5月2

5、0日，15點1分，星期三PCI信號定義AD31:0地址/數(shù)據(jù)C/BE3:0命令/字節(jié)許可PAR校驗FRAME#成幀TRDY#目標(biāo)就緒IRDY#始發(fā)就緒STOP#目標(biāo)設(shè)備請求停止DEVSEL#設(shè)備選擇IDSEL始發(fā)設(shè)備選擇REQ#總線請求GNT#總線許可CLK系統(tǒng)時鐘(033MHz)RST#系統(tǒng)復(fù)位D63:32數(shù)據(jù)BE#7:4字節(jié)允許PAR64高字校驗REQ64#請求64位傳輸ACK64#確認(rèn)64位傳輸LOCK#資源封鎖（設(shè)備獨占）PERR#校驗錯SERR#系統(tǒng)錯SBO#偵測退出(snoop back off)，命中了一個修改過的塊SDONE偵測完成，探測結(jié)果為“干凈”TDI測試輸入TDO測試輸

6、出TCK測試時鐘TMS測試模式選擇TRST#測試復(fù)位INTA#中斷請求第13頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三PCI命令定義第14頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三傳輸操作時序第15頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三用PCI總線構(gòu)成的系統(tǒng)第16頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三PCI的發(fā)展（1）66MHz時鐘。在PCI 2.1中允許總線以最高66MHz的時鐘工作。PCI規(guī)范2.1版定義了66MHz速度下的操作。在64位的66MHz總線中，可達到的最大數(shù)據(jù)流量是8B66M/s=528MB/s（2）Compac

7、t PCI。PCI工業(yè)計算機制造商聯(lián)盟制訂的規(guī)范更加堅固耐用的PCI總線在電氣、邏輯和軟件功能方面與PCI完全兼容支持熱插拔。第17頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三五、設(shè)備總線RS232CSCSIIDEFDDSPP。第18頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三RS232C信號定義第19頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三SCSI總線1. 特點從通道發(fā)展而來傳輸速度快靈活性好（適用于各種外設(shè)）設(shè)備獨立性采用高級命令系統(tǒng)第20頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三信號定義信號電平：單端方式差分方式第21頁，共66頁，2

8、022年，5月20日，15點1分，星期三總線控制地址構(gòu)成：設(shè)備地址(8個)邏輯單元號（邏輯設(shè)備號）邏輯分區(qū)地址（16到32位塊地址）通信協(xié)議：消息傳遞八個階段（操作狀態(tài)）：空閑，仲裁，選擇，再選擇，命令，數(shù)據(jù)，狀態(tài)，消息兩個異步條件：注意（有消息發(fā)出），復(fù)位第22頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三操作狀態(tài)第23頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三消息系統(tǒng)消息的作用：傳遞操作信息（如設(shè)備執(zhí)行情況以及操作控制）消息類型：單字消息雙字消息多字消息第24頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三SCSI消息（一）第25頁，共66頁，2022年，5

9、月20日，15點1分，星期三SCSI消息（二）第26頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三命令格式第27頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三SCSI適配器結(jié)構(gòu)第28頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三SCSI外設(shè)控制器結(jié)構(gòu)第29頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三SCSI總線的工作過程SCSI總線工作過程包括10個總線節(jié)拍。BUS FREE：總線自由節(jié)拍ARB ：總線仲裁節(jié)拍SEL：總線選擇節(jié)拍RESEL：總線重選節(jié)拍MSG IN：信息輸入節(jié)拍MSG OUT：信息輸出節(jié)拍DATA IN：數(shù)據(jù)輸入節(jié)拍DATA OUT：

10、數(shù)據(jù)輸出節(jié)拍CMD：命令節(jié)拍STATUS：狀態(tài)節(jié)拍第30頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三各節(jié)拍轉(zhuǎn)換如下圖所示：RESETBUS FREEARBRESELSELMSG IN OUTDATA IN OUTCMDSTATUSRST第31頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三工作過程在復(fù)位后進入自由節(jié)拍，總線設(shè)備提出請求。進入總線仲裁節(jié)拍ARB，使優(yōu)先權(quán)最高的請求設(shè)備獲取總線進入選擇節(jié)拍SEL，利用SEL和BSY信號及設(shè)備編碼決定起始設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備；經(jīng)過上述三個節(jié)拍后，進入信息傳輸節(jié)拍，利用MSG，C/D，I/O三個信號的不同編碼，決定信息傳輸?shù)姆绞?。如?0

11、0，表示一個數(shù)據(jù)輸出總線節(jié)拍，由起始設(shè)備傳送到目標(biāo)設(shè)備。當(dāng)信息傳輸完成或出現(xiàn)錯誤時，利用RST信號使總線復(fù)位。第32頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三SCSI的發(fā)展第33頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第34頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三IDE磁盤接口第35頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三IDE接口定義第36頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三IDE接口定義DA0DA2尋址，與CS1FX*和CS3FX*一起使用DIOR*啟動讀周期DIOW*啟動寫周期 DD0DD15傳輸磁盤數(shù)據(jù)I

12、ORDY指示磁盤驅(qū)動器需要進行數(shù)據(jù)傳輸。IOCS1616位輸入輸出的控制信號，已準(zhǔn)備送出或接受數(shù)據(jù)。DMARQ啟動向磁盤驅(qū)動器或從驅(qū)動器往外傳輸數(shù)據(jù)DMACK*數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束INTQ 驅(qū)動器中斷請求DASP*驅(qū)動器有效PDIAG*診斷命令或復(fù)位的結(jié)果RESET*使驅(qū)動器在加電或重新啟動時回到初始狀態(tài)第37頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第38頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)39IDE接口簡介Integrated Device Electronics,即集成設(shè)備電子部件。1984年由Compaq開發(fā)并由Western D

13、igital公司生產(chǎn)的控制器接口。最大特點是把控制器集成到驅(qū)動器內(nèi)。好處是可以消除驅(qū)動器和控制器之間的數(shù)據(jù)丟失問題,使數(shù)據(jù)傳輸十分可靠。這就可以提高每磁道的扇區(qū)數(shù)到30以上,從而增大容量。IDE采用了40線的單組電纜連接。在IDE的接口中,除了對AT總線上的信號作必要的控制之外,基本上是原封不動地送往硬盤驅(qū)動器。在有的資料上也稱IDE為ATA接口(AT-Attachment:AT嵌入式接口)?，F(xiàn)在的微機系統(tǒng)中已不再使用適配卡，而把適配電路集成到系統(tǒng)主板上,并留有專門的IDE連接器插口。IDE由于具有多種優(yōu)點,且成本低廉,在個人微機系統(tǒng)中得到了最廣泛的應(yīng)用。第39頁，共66頁，2022年，5月2

14、0日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)40增強型IDE(EIDE)接口標(biāo)準(zhǔn)增強型IDE (Enhanced IDE)是Western Digital為取代IDE而開發(fā)的接口標(biāo)準(zhǔn)。EIDE接口已直接集成在主板上。與IDE相比,EIDE有以下幾個方面的特點:1.支持大容量硬盤,最大容量可達8.4GB。而原有的IDE標(biāo)準(zhǔn),因受到硬盤磁頭數(shù)(最大為16)的限制,其管理的最大硬盤容量不超過528MB。2.EIDE標(biāo)準(zhǔn)支持除硬盤以外的其它外設(shè)。舊的IDE標(biāo)準(zhǔn)只支持硬盤,只是一個硬盤標(biāo)準(zhǔn)。而EIDE支持符合ATAPI接口(AT Attachment Packet Interface)標(biāo)準(zhǔn)的磁

15、帶驅(qū)動器和CD-ROM驅(qū)動器。3.可連接更多的外設(shè),最多可連接四臺EIDE設(shè)備。原有IDE只提供一個IDE插座,最多只能掛接兩個硬盤。EIDE提供了兩個接口插座,分別稱為第一IDE(Primary)接口插座和第二IDE(Secondary)接口插座。第40頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)41 每個插座又可連接兩個設(shè)備,分別稱為主(Master)和從(Slave)設(shè)備。因此一共可連接四臺設(shè)備。第一IDE接口也稱為主通道,它通常與高速的局部總線相連,用于掛接硬盤等高速的主IDE設(shè)備(Primary IDE Device)。第二IDE接口稱為輔通

16、道,一般與ISA總線相連,可掛接CD-ROM或磁帶機等輔IDE設(shè)備(Secondary IDE Device)。在BIOS設(shè)置中,要求用戶對Secondary IDE Device的數(shù)量、主從設(shè)備的工作模式進行設(shè)置。4.EIDE具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。原有的IDE驅(qū)動器的最大突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率(Burst Data Transfer Rate)僅為3MB/s。突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率是指從硬盤緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)的速度,其單位常用每秒兆字節(jié)(MB/s)或每秒兆位(Mb/s)。EIDE支持硬盤標(biāo)準(zhǔn)組織SFFC (Small Form Factor Committee)在1993年制定的宿主傳輸標(biāo)準(zhǔn),如PIO (Pr

17、ogrammed Input/Output)Mode 3以及PIO Mode 4,其突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率可達11.1MB/s和16.6MB/s；也支持Multiword Mode 1 DMA以及Multiword Mode 2 DMA,其突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率為13.3MB/s和16.6MB/s。第41頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)425.為了支持大容量硬盤，EIDE支持三種硬盤工作模式：NORMAL、LBA和LARGE模式。NORMAL 普通模式 這是IDE方式。在此方式下對硬盤訪問時,BIOS和IDE控制器對參數(shù)不作任何轉(zhuǎn)換。在此模式下支持的最大柱

18、面數(shù)為 1024,最大磁頭數(shù)為16,最大扇區(qū)數(shù)為63,每扇區(qū)字節(jié)數(shù)為512。因此支持硬盤的容量最大為: 51263161024 = 528MB即使硬盤的實際物理容量更大,但可訪問的硬盤空間也只能是528MB。LBA(Logical Block Addressing) 邏輯塊尋址模式 這種模式所管理的硬盤空間突破了528MB的瓶頸,可達8.4 GB。在此模式下,設(shè)置的柱面、磁頭、扇區(qū)等參數(shù)并不是實際硬盤的物理參數(shù)。在訪問硬盤時,由IDE控制器把由柱面、磁頭、扇區(qū)等參數(shù)確定的邏輯地址轉(zhuǎn)換為實際硬盤的物理地址。在LBA模式下,可設(shè)置的最大磁頭數(shù)為255,其余參數(shù)與普通模式相同。由此可計算出可訪問的硬

19、盤容量為: 512632551024=8.4GB第42頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)43LARGE 大硬盤模式 當(dāng)硬盤的柱面超過1024而又不為LBA支持時可采用此種模式。LARGE模式采取的方法是把柱面數(shù)除以2,把磁頭數(shù)乘以2,其結(jié)果總?cè)萘坎蛔儭＠?在NORMAL模式下柱面數(shù)為1220,磁頭數(shù)為16,進入LARGE模式則柱面數(shù)為610,磁頭數(shù)32。這樣在DOS看來，柱面數(shù)小于1024,即可正常工作。相反的轉(zhuǎn)換進程由BIOS的INT 13H完成,以便取得正確的硬盤地址。LARGE模式支持的最大硬盤容量為: 5126332512 = 52

20、8MB用戶可根據(jù)配置的實際硬盤在上述三種工作模式中選擇設(shè)置。第43頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)44Ultra DMA33和Ultra DMA66接口標(biāo)準(zhǔn)SFFC將推出ATA-4標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將集成ATA-3和ATAPI并且支持更高的傳輸模式。在ATA-4標(biāo)準(zhǔn)沒有正式推出之前，作為一個過渡性的標(biāo)準(zhǔn),Quantum和Intel推出了Ultra ATA(Ultra DMA)標(biāo)準(zhǔn)。Ultra ATA的第一個標(biāo)準(zhǔn)是Ultra DMA33，主要特點如下:1.通過改善的驅(qū)動程序，充分利用硬盤控制器的性能，使硬盤在數(shù)據(jù)傳輸過程中避免CPU的過多干預(yù)，使系

21、統(tǒng)的并行工作能力進一步地提高。 2.能夠在時序脈沖的上下兩相進行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速率比單相工作的硬盤提高一倍。因此其突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率理論上可從16.6MB/s提高到33MB/s。3.由硬盤產(chǎn)生選通信號，并同時把緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)送到總線，避免了由主機送來選通信號造成的延時。第44頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)45Ultra DMA66（或者Ultra ATA-66）是由Quantum和Intel在98年2月份提出的最新標(biāo)準(zhǔn)。Ultra DMA66對Ultra DMA33改進主要在以下幾個方面：1.進一步提高了數(shù)據(jù)傳輸率，其突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率理論上可達

22、66.6MB/s。2.采用了新型的CRC循環(huán)冗余校驗。在突發(fā)傳輸數(shù)據(jù)時，主機和硬盤同時各自計算CRC并存入自己的寄存器中。突發(fā)傳輸結(jié)束后，主機把CRC寄存器中的值送到硬盤并與硬盤CRC寄存器中的值進行比較，從而進一步提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?.改用80pin的排線(保留了與現(xiàn)有的電腦兼容的40pin排線，增加了40條地線)，以保證在高速數(shù)據(jù)傳輸中降低相鄰信號線間的干擾。第45頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)46使用UDMA33/66標(biāo)準(zhǔn)必須具備以下幾個條件：主板（控制芯片組）支持UDMA33/66規(guī)范;硬盤支持UDMA33/66規(guī)范;正確安

23、裝硬盤的UDMA33/66驅(qū)動程序。EIDE總線信號定義1:REST； 2:GND；3、5、17：D7D0 2、4、18： D8D1519：GND； 20：KEY ； 21：DRQ3；22：GND；23：IOW； 24：GND ； 25：IOR ；26： GND；27：IOCHRDY；28：BALE；29：DACK3；30：GND31：IRQ14；32：IOCS16 ；33：A1；34：GND35：A0；36：A2；37：CS0；38：CS1；39：Activitg；40：GND第46頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第47頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分

24、，星期三第48頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第49頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三六、新型總線AGP總線USB總線SATA總線1394總線。第50頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)51AGP總線簡介AGP（Accelerated Graphics Port）即加速圖形端口。它是一種為了提高視頻帶寬而設(shè)計的總線規(guī)范。其視頻信號的傳輸速率可以從PCI的132MB/s提高到266MB/s（1模式）或者532MB/s（2模式）。AGP不能稱為總線，點對點連接，即連接控制芯片和AGP顯示卡。目的是為了使

25、3D圖形數(shù)據(jù)越過PCI總線，直接送入顯示子系統(tǒng)。這樣就能突破由PCI總線形成的系統(tǒng)瓶頸。PCI總線在3D應(yīng)用中的局限主要表現(xiàn)在3D圖形描繪中。儲存在PCI顯示卡顯示內(nèi)存中的不僅有影像數(shù)據(jù)，還有紋理數(shù)據(jù)（Texture Data）、Z軸的距離數(shù)據(jù)及Alpha變換數(shù)據(jù)等,特別是紋理數(shù)據(jù)的信息量相當(dāng)大。一個有效的辦法就是將紋理數(shù)據(jù)從顯示內(nèi)存移到主內(nèi)存，以便減少顯示內(nèi)存的容量，從而降低顯示卡的成本。第51頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)52性能特點:AGP以66MHz PCI Revision 2.1規(guī)范為基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上擴充了以下主要功能：1.數(shù)

26、據(jù)讀寫操作的流水線操作 流水線(pipelining)操作是AGP提供的僅針對主存的增強協(xié)議。由于采用了流水線操作減少了內(nèi)存等待時間，數(shù)據(jù)傳輸速度有了很大提高。2.具有133MHz的數(shù)據(jù)傳輸頻率 AGP使用了32位數(shù)據(jù)總線和雙時鐘技術(shù)的66MHz時鐘。雙時鐘技術(shù)允許AGP在一個時鐘周期內(nèi)傳輸雙倍的數(shù)據(jù)，即在工作脈沖波形的兩邊沿（即上升沿和下降沿）都傳輸數(shù)據(jù)，從而達到133MHz的傳輸速率，即532MB/s（133M4B/s）的突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率。3.直接內(nèi)存執(zhí)行DIME AGP允許3D紋理數(shù)據(jù)不存入擁擠的幀緩沖區(qū)(即圖形控制器內(nèi)存)，而將其存入系統(tǒng)內(nèi)存，從而讓出幀緩沖區(qū)和帶寬供其它功能使用。這種允

27、許顯示卡直接操作主存的技術(shù)稱為DIME（Direct Memory Excute ）。第52頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)53 雖然AGP把紋理數(shù)據(jù)存入主存，也可以稱為UMA(Unified Memory Architecture，統(tǒng)一內(nèi)存體系結(jié)構(gòu))技術(shù)。但是與一些低端機采用的UMA有以下兩點區(qū)別：通過AGP技術(shù)使用的主內(nèi)存（稱為AGP RAM）并沒有完全取代顯示卡的顯示緩存，AGP主存只是對緩存的擴大和補充。低端機的UMA是通過PCI接口運行的，其速度較慢。4.地址信號與數(shù)據(jù)信號分離 采用多路信號分離技術(shù)(demultiplexing)

28、，并通過使用邊帶尋址SBA(sideband address)總線來提高隨機內(nèi)存訪問的速度。 5.并行操作 允許在CPU訪問系統(tǒng)RAM的同時AGP顯示卡訪問AGP內(nèi)存，顯示帶寬也不與其它設(shè)備共享，從而進一步提高了系統(tǒng)性能。第53頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)54AGP的工作模式從上表中可以看出，要真正達到良好的3D圖形處理能力，應(yīng)該采用2以上的工作模式。因此在選購主板和AGP顯示卡時，要注意它們是否支持AGP 2的工作模式。第54頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)55四、PCI和AGP的

29、比較由于顯示卡通過AGP、芯片組與主內(nèi)存相連，提高了顯示芯片與主內(nèi)存間的數(shù)據(jù)傳輸速度，讓原需存入顯示內(nèi)存的紋理數(shù)據(jù)，現(xiàn)可直接存入主內(nèi)存，這樣可提高主內(nèi)存的內(nèi)存總線使用效率，也提高了畫面的更新速度及Z buffer（Z緩沖）等數(shù)據(jù)的傳輸速度，而且還減輕了PCI總線的負(fù)載，有利于其它PCI設(shè)備充分發(fā)揮性能。AGP插槽和AGP插卡的插腳都采用了與EISA相似的上下兩層結(jié)構(gòu)，因此減小了AGP插槽的尺寸。第55頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)56USB接口簡介：USB(Universal Serial Bus)稱為通用串行總線。是一種連接外圍設(shè)備的機

30、外總線。一段時間內(nèi)USB將與IEEE 1394共存，分別管理低速和高速外設(shè)。USB的主要性能特點1.具有熱即插即用功能 USB提供機箱外的熱即插即用連接，連接外設(shè)不必再打開機箱，也不必關(guān)閉主機電源。2.USB采用“級聯(lián)”方式連接各個外部設(shè)備 每個USB設(shè)備用一個USB插頭連接到前一個外設(shè)的USB插座上，而其本身又提供一個USB插座供下一個 USB外設(shè)連接用。連接多達127個外設(shè)，兩個外設(shè)間的線纜長度可達5米。3.適用于低速外設(shè)連接 USB傳送速度可達12Mb/s，可與鍵盤、鼠標(biāo)、Modem 等常見外設(shè)連接，還可以與ISDN、電話系統(tǒng)、數(shù)字音響、打印機/掃描儀等低速外設(shè)連接。第56頁，共66頁，

31、2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)57USB協(xié)議物理結(jié)構(gòu)：由USB控制器（PC機）連接的層層向上的星狀結(jié)構(gòu)。電源、地線和2根信號線（D+、D-）組成。數(shù)據(jù)流向：由USB控制器與邏輯設(shè)備間的1對1的連接。管道、端點(Endpoint) USB通訊使用管道的概念，管道由大管道（12Mbps）、127個小管道（對應(yīng)127個設(shè)備）和16個細(xì)管道（對應(yīng)的是端點）組合而成。USB報文的類型:token,SOF,data,handshake,specialToken:USB之間的傳輸總是由主機開始，并由token包開始，由SYNC（8b)、PID(8b)、ADDR(7b

32、)、ENDP(4b)和CRC組成。 SYNC：synchronization,同步信號,所有包均利用它來同步，以便有效數(shù)據(jù)的識別。 PID：說明包的身份，由前4位表示，后4位作為校對碼。 ADDR：7位設(shè)備地址碼，表示包的傳輸目的地。（全0表示缺省的USB地址值）。 ENDP：4位端點域，確定包要傳送的端點。 第57頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)58 CRC：循環(huán)冗余碼校驗，提供USB不確定的錯誤檢測。PID的類型表示SOF：幀包的開始，由主機每1.00ms0.05ms廣播一次，包括SYNC ,PID,FRAME NUMBER（11b)和

33、CRC四個部分。Data包：響應(yīng)主機的請求，輸出數(shù)據(jù)到主機。第58頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)59Handshake包，如果端點傳輸類型是bulk,controlinterrupt，則在接收數(shù)據(jù)沒有錯誤時，主機以handshake來響應(yīng)，如果類型是isochrouous，則沒有handshake。僅包括SYNC和PID 兩部分。Special包，主機在低速方式下與低速設(shè)備通訊時，以special包作為起始包，然后通訊。傳輸類型：control,isochronous,interrupt和bulk.Control:雙向，包括23個階段：s

34、etup階段，data階段（可能不存在）和status階段。Setup階段：發(fā)命令給設(shè)備；data階段：傳輸Setup階段所表征的數(shù)據(jù)；status階段：設(shè)備返回握手信號給主機。USB協(xié)議規(guī)定每個設(shè)備使用端點0來完成控制傳送，它用在當(dāng)USB設(shè)備第一次被USB主機檢測到時和USB主機交換信息，若發(fā)生錯誤且不能被覆蓋，需重傳。Isochronous（等時同步）：可是單向亦可雙向，要求傳輸速率是恒定且能容忍錯誤，傳送的最大數(shù)據(jù)包是1024B/ms。第59頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)60Interrupt：單向僅能輸入至主機，支持?jǐn)?shù)據(jù)量很小且頻

35、率較低的端點。USB的中斷是輪轉(zhuǎn)(polling)類型，USB設(shè)備在高速情況下輪轉(zhuǎn)周期為1ms255ms，低速設(shè)備為10ms255ms。如發(fā)生錯誤需在下一次polling中重傳。Bulk：可單向亦可雙向，支持大量精確數(shù)據(jù)通訊，但傳輸時間不重要的端點。若出現(xiàn)錯誤則重傳。USB對設(shè)備提供的電源有限，USB主機對地電源電壓為4.75V5.25V,設(shè)備能吸入的最大電流值為500mA。一般要求自帶電源。第60頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)61IEEE1394總線簡介：IEEE 1394是一種串行接口標(biāo)準(zhǔn) 多功能、高速度的機外總線。主要性能特點1.采

36、用“級聯(lián)”方式連接各個外部設(shè)備 在一個端口上最多可以連接63個設(shè)備，設(shè)備間采用樹形或菊花鏈結(jié)構(gòu)。設(shè)備間電纜的最大長度是4.5m，采用樹形結(jié)構(gòu)時可達16層，從主機到最末端外設(shè)總長可達72M。2.能夠向被連接的設(shè)備提供電源 IEEE 1394的連接電纜(Cable)中共有六條芯線。其中兩條線為電源線，其它四條線被包裝成兩對雙絞線，用來傳輸信號。電源的電壓范圍是840V直流電壓，最大電流1.5A。即使設(shè)備斷電或者出現(xiàn)故障也不影響整個網(wǎng)絡(luò)的運轉(zhuǎn)。 第61頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)623.采用基于內(nèi)存的地址編碼，具有高速傳輸能力 總線采用64位

37、的地址寬度(16位網(wǎng)絡(luò)ID，48位內(nèi)存地址)，16位網(wǎng)絡(luò)ID中，高10位表示總線標(biāo)識(bus-ID),低6位表示物理標(biāo)識（physical-ID），每個域保留全1為特殊用途，因此共有1023 個總線地址，每個總線地址有63個物理結(jié)點；將資源看作寄存器和內(nèi)存單元，可以按照CPU內(nèi)存的傳輸速率進行讀寫操作，具有高速的傳輸能力。1394總線的數(shù)據(jù)傳輸率最高可達400M bps，適用于各種高速設(shè)備。 4.采用點對點結(jié)構(gòu)(peer to peer) 任何兩個支持IEEE 1394的設(shè)備可以直接連接，不需要通過電腦控制，例如在電腦關(guān)閉的情況下，仍可以將DVD播放機與數(shù)字電視機連接而直接播放光盤節(jié)目。5.安裝方便且容易使用 允許熱即插即用，不必關(guān)機即可隨時動態(tài)配置外部設(shè)備，增加或拆除外設(shè)后IEEE 1394會自動調(diào)整拓樸結(jié)構(gòu)，重設(shè)整個外設(shè)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。第62頁，共66頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2022/9/19微機接口技術(shù)63IEEE 1394的工作模式兩種總線數(shù)據(jù)傳輸模式Backplane模式支持12.5、25、50Mbps的傳輸速率；Cable模式支持100、200、400Mbps的速率。目前正在開發(fā)1G的版本?？赏瑫r提供同步(Synchro