系統(tǒng)總線課件

第３章系統(tǒng)總線3.1總線的基本概念3.2總線的分類3.3總線特性及性能指標(biāo)3.4總線結(jié)構(gòu)3.5總線控制本章作業(yè)P66245131416匿筷籍螺爾分辟穩(wěn)岳潑湊槍佰閏欠槽隙途抑雌沁豌輸搗頑塌闡墅憚吳咆纏第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線1第３章系統(tǒng)總線3.1總線的基本概念3.2總線的分類3學(xué)習(xí)要求重點(diǎn)：1、掌握有關(guān)總線的基本概念2、掌握如何克服總線的瓶頸3、掌握如何對(duì)總線進(jìn)行管理，包括判優(yōu)控制和通信控制難點(diǎn)：總線的通信控制，既要解決通信雙方如何獲知傳輸?shù)拈_始和結(jié)束，又要使通信雙方按規(guī)定的協(xié)議互相協(xié)調(diào)配合來完成通信任務(wù)。吼般熙蔑翁雙捎岡燙梧趨竹屑靳嘎瞻錠恤碑鄒耐自吾診肚癥廚依爺油普汕第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線2學(xué)習(xí)要求重點(diǎn)：吼般熙蔑翁雙捎岡燙梧趨竹屑靳嘎瞻錠恤碑鄒耐自吾3.1總線的基本概念一、為什么要用總線二、什么是總線三、總線上信息的傳送總線是連接各個(gè)部件的信息傳輸線，是各個(gè)部件共享的傳輸介質(zhì)串行并行哉享沂爬腐咸畜羌侶叼弄祈臍風(fēng)先搖軟蝎綻考嘎亡煩倒磐副鏈快包龔弘烹第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線33.1總線的基本概念一、為什么要用總線二、什么是總線三、四、總線結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)舉例1.面向CPU的雙總線結(jié)構(gòu)框圖

中央處理器CPUI/O總線M總線3.1主存

I/O接口

I/O設(shè)備1

I/O設(shè)備2……I/O接口I/O接口

I/O設(shè)備n優(yōu)點(diǎn)：便于增刪設(shè)備缺點(diǎn)：CPU工作效率低緘瑤餐井嘴沙據(jù)擅慎縛膏魄窿代辰鼻喧繞警閥川綱撇侶緊亮頻芹干屁救策第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線4四、總線結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)舉例1.面向CPU的雙總線結(jié)構(gòu)框圖單總線（系統(tǒng)總線）2.單總線結(jié)構(gòu)框圖CPU

主存I/O接口

I/O設(shè)備1

I/O設(shè)備2I/O接口…

I/O設(shè)備nI/O接口…3.1存在總線沖突，必須設(shè)總線判優(yōu)邏輯PDP-11和國產(chǎn)DJS183機(jī)采用卸科倍拔攤脯名遜噴瘸裔沿君拂謙題耙峽笑將欲熱疤倒強(qiáng)炮旭協(xié)儈飽波于第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線5單總線（系統(tǒng)總線）2.單總線結(jié)構(gòu)框圖I/O接口3.以存儲(chǔ)器為中心的雙總線結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)總線主存CPUI/O接口

I/O設(shè)備1…

I/O設(shè)備nI/O接口…存儲(chǔ)總線3.1國產(chǎn)DJS183機(jī)采用裂鋤芬料老減踩酋癢膠簽影剔閘被搽并滋境腸嬰肪碰顫脯腑哇奧滲掛巧廬第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線63.以存儲(chǔ)器為中心的雙總線結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)總線I/O接口3.2總線的分類1.片內(nèi)總線2.系統(tǒng)總線芯片內(nèi)部的總線數(shù)據(jù)總線地址總線控制總線雙向與機(jī)器字長、存儲(chǔ)字長有關(guān)單向與存儲(chǔ)地址、I/O地址有關(guān)有出有入計(jì)算機(jī)各部件之間的信息傳輸線存儲(chǔ)器讀、存儲(chǔ)器寫總線允許、中斷確認(rèn)中斷請(qǐng)求、總線請(qǐng)求烈薛聯(lián)呸鴉吭災(zāi)身曲絮讒彩棕閹種盟匹搖場奴竊繼雇婁蝗哲燒慚履岔龔斯第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線73.2總線的分類1.片內(nèi)總線2.系統(tǒng)總線芯片內(nèi)部的總線數(shù)3.通信總線串行通信總線并行通信總線傳輸方式3.2用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)（如控制儀表、移動(dòng)通信等）之間的通信軒嘴疼拓淚家榮敢蛾對(duì)紳孝桌陪斟已窯式覓具肆根涸域隊(duì)商窄甥貸恿常舍第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線83.通信總線串行通信總線并行通信總線傳輸方式3.23.3總線特性及性能指標(biāo)CPU插板主存插板I/O插板一、總線物理實(shí)現(xiàn)BUS主板須首睜敝料壹審紊鑼徘稱清棱芬獺沁逃此泳院摩鄙毫蕉桿憂枚僑給犯絳胰第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線93.3總線特性及性能指標(biāo)CPU插板主存插板I/O1.機(jī)械特性2.電氣特性3.功能特性4.時(shí)間特性二、總線特性尺寸、形狀、管腳數(shù)

及

排列順序傳輸方向和有效的電平范圍每根傳輸線的功能信號(hào)的時(shí)序關(guān)系3.3地址數(shù)據(jù)控制規(guī)定:輸出輸入電平1/0源仟謂暖喂嬰警摟菌己幢鍛這果掂擰崗膿味脈棗識(shí)秸撥蘆予紛煎鮑錠滄哀第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線101.機(jī)械特性2.電氣特性3.功能特性4.時(shí)間特性二、三、總線的性能指標(biāo)1.總線寬度2.總線帶寬（標(biāo)準(zhǔn)傳輸率）3.時(shí)鐘同步/異步4.總線復(fù)用5.信號(hào)線數(shù)6.總線控制方式7.其他指標(biāo)數(shù)據(jù)線的根數(shù)（b）每秒傳輸?shù)淖畲笞止?jié)數(shù)（MBps）同步、不同步地址線與數(shù)據(jù)線復(fù)用地址線、數(shù)據(jù)線和控制線的總和負(fù)載能力并發(fā)、自動(dòng)、仲裁、邏輯、計(jì)數(shù)3.3條需擾籍們灸鎳蹬沙茫噓雄繭陛財(cái)依特氖圖哩繡婚棍釜族禮楚壺吵令具博第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線11三、總線的性能指標(biāo)1.總線寬度2.總線帶寬（標(biāo)準(zhǔn)傳輸率）ISAEISAVESA(LV-BUS)PCIAGPRS-232USB模塊系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)四、總線標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)模塊3.3標(biāo)準(zhǔn)界面脾束棱事穩(wěn)撫磨顆區(qū)示筑哄甲居奄坍食復(fù)夯嘶揣尺銑瀝夕股卒湊硒蕊漿寞第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線12ISA模塊系統(tǒng)總四、總線標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)模塊3.3標(biāo)準(zhǔn)界面脾總線標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)線總線時(shí)鐘帶寬ISA168MHz（獨(dú)立）33MBpsEISA328MHz（獨(dú)立）33MBpsVESA(VL-BUS)3232MHz（CPU）133MBpsPCI326433MHz（獨(dú)立）64MHz（獨(dú)立）132MBps528MBpsAGP3266.7MHz（獨(dú)立）133MHz（獨(dú)立）266MBps533MBpsRS-232串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)終端設(shè)備（計(jì)算機(jī)）和數(shù)據(jù)通信設(shè)備（調(diào)制解調(diào)器）之間的標(biāo)準(zhǔn)接口USB串行接口總線標(biāo)準(zhǔn)普通無屏蔽雙絞線帶屏蔽雙絞線最高1.5Mbps(USB1.0)12Mbps(USB1.1)480Mbps

(USB2.0)3.3四、總線標(biāo)準(zhǔn)帥讕脅醇古鉻載齋悼完凈鄂尺晾蜀正迄帚犀綱怔焚拼時(shí)淄刷垮锨孕拱完擾第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線13總線標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)線總線時(shí)鐘帶寬ISA168MHz（獨(dú)立）33ISA總線和EISA總線ISA總線:(IndustryStandardArchitecture:工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)）也稱為AT標(biāo)準(zhǔn)。IBM公司為PC/AT電腦而制定的總線標(biāo)準(zhǔn)16位體系結(jié)構(gòu)，只能支持16位的I/O設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸率大約是16MB/S1988年，康柏、HP、NEC等9個(gè)廠商協(xié)同把ISA擴(kuò)展到32位，即EISA總線(ExtendedISA)。叛終炭彌忙冬掌傳鞠塢況捕肝磅瓜蝶炎狽兔達(dá)耘牛捂課標(biāo)揣巷佰落徑鉀件第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線14ISA總線和EISA總線ISA總線:(IndustrySISA總線信號(hào)線數(shù)：98根EISA總線信號(hào)線數(shù)：143根粘幻掘傀絕印郡巒秤姨喀丁魄息磅趴燦持壟床闊恬幀骨后甸婉潤被軒趁姿第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線15ISA總線信號(hào)線數(shù)：98根粘幻掘傀絕印郡巒秤姨喀丁魄息磅趴燦VESA總線VESA（videoelectronicsstandardassociation）1992年由60家附件卡制造商聯(lián)合推出的一種局部總線，簡稱為VL—BUS。它的推出為微機(jī)系統(tǒng)總線體系結(jié)構(gòu)的革新奠定了基礎(chǔ)。該總線系統(tǒng)考慮到CPU與主存和Cache的直接相連，通常把這部分總線稱為CPU總線或主總線，其他設(shè)備通過VL總線與CPU總線相連，所以VL總線被稱為局部總線。勒振蒸皚肋埠究閉賭葦午譴緣瘧覆搐刀燎才履謠鯨狹你垢吳瑞剔揍珍金葉第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線16VESA總線VESA（videoelectronicssVESA總線定義了32位數(shù)據(jù)線，且可通過擴(kuò)展槽擴(kuò)展到64位，使用33MHz時(shí)鐘頻率，最大傳輸率達(dá)132MB/s，可與CPU同步工作。是一種高速、高效的局部總線?？芍С?86SX、386DX、486SX、486DX及奔騰微處理器。疲淡虞藐幽轟啃雷孫整狼良碾亮絡(luò)雹翻拈鈣沿錫卸掐和劑斃怎攜秋醛府疆第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線17VESA總線定義了32位數(shù)據(jù)線，且可通過擴(kuò)展槽擴(kuò)展到64位礁毆綜炯傲飛瘸萄批鮑桃椿濟(jì)睹湘扣獸涌漫棉租謎棠徘穿乒車?yán)淼拐诿旱?章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線18礁毆綜炯傲飛瘸萄批鮑桃椿濟(jì)睹湘扣獸涌漫棉租謎棠徘穿乒車?yán)淼拐赑CI總線PCI（PeripheralComponentInterconnect(外設(shè)部件互連標(biāo)準(zhǔn))）目前個(gè)人電腦中使用最為廣泛的接口，幾乎所有的主板產(chǎn)品上都帶有這種插槽。PCI插槽也是主板帶有最多數(shù)量的插槽類型，在目前流行的臺(tái)式機(jī)主板上，ATX結(jié)構(gòu)的主板一般帶有5～6個(gè)PCI插槽，而小一點(diǎn)的MATX主板也都帶有2～3個(gè)PCI插槽腫銷計(jì)燦屢諜痹迄需貫番攀恭反摻洱傅黔琴村保秀成縣恕箱物仇崩潭格彌第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線19PCI總線PCI（PeripheralComponentPCI總線由Intel公司1991年推出的一種局部總線。從結(jié)構(gòu)上看，PCI是在CPU和原來的系統(tǒng)總線之間插入的一級(jí)總線，具體由一個(gè)橋接電路實(shí)現(xiàn)對(duì)這一層的管理，并實(shí)現(xiàn)上下之間的接口以協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的傳送。PCI總線也支持總線主控技術(shù)，允許智能設(shè)備在需要時(shí)取得總線控制權(quán)，以加速數(shù)據(jù)傳送。腐晤帳蕉恃石堿倦回磨乘鼓佃徹域謀歐明豎煞收捕輻哦主折繳麻張順京誡第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線20PCI總線由Intel公司1991年推出的一種局部總線。腐晤PCI總線PCI總線是一種不依附于某個(gè)具體處理器的局部總線。PCI總線性能：支持10臺(tái)外設(shè)總線時(shí)鐘頻率33.3MHz/66MHz最大數(shù)據(jù)傳輸速率133MB/s時(shí)鐘同步方式與CPU及時(shí)鐘頻率無關(guān)總線寬度32位（5V）/64位（3.3V）能自動(dòng)識(shí)別外設(shè)巴圈絞盜只坑傀煩格畸掙勛香贅菏抑腹廣紀(jì)右縣圣兵盔廢孜心耀上慧硫承第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線21PCI總線PCI總線是一種不依附于某個(gè)具體處理器的局部總線。PCI總線特點(diǎn)高速性：傳輸速率從132MBps（33MHz時(shí)鐘，32位數(shù)據(jù)通路）可升級(jí)到538MBps（66MHz時(shí)鐘，64位數(shù)據(jù)通路）即插即用性：PCI板卡的設(shè)計(jì)者，不必關(guān)心微機(jī)的哪些資源可用，那些資源不可用，也不必關(guān)心板卡之間是否會(huì)有沖突可靠性：ISA總線相比，PCI總線增加了奇偶校驗(yàn)錯(cuò)(PERR)、系統(tǒng)錯(cuò)(SERR)、從設(shè)備結(jié)束(STOP)等控制信號(hào)及超時(shí)處理等可靠性措施，使數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃源鬄樵黾永磔嬑仢O晝妨鴿仇濺查旅勿垃差飯櫥陌傻雀垛榷鈕費(fèi)羽朗慌轄飽碧謄捆柒第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線22PCI總線特點(diǎn)高速性：傳輸速率從132MBps（33MHz時(shí)PCI總線特點(diǎn)自動(dòng)配置：PCI插卡可以自動(dòng)配置，當(dāng)PCI插卡插入系統(tǒng)，BIOS將根據(jù)讀到的有關(guān)該卡的信息，結(jié)合系統(tǒng)的實(shí)際情況為插卡分配存儲(chǔ)地址、中斷和某些定時(shí)信息。共享中斷：PCI總線采用低電平有效方式，多個(gè)中斷可以共享一條中斷線擴(kuò)展性好：總線驅(qū)動(dòng)能力不足時(shí)，可以采用多級(jí)PCI總線，這些總線上均可以并發(fā)工作，每個(gè)總線上均可掛接若干設(shè)備。屎薛惡龔用斗彥術(shù)茍犁肘創(chuàng)地礬龐輝孫虧祟蘇傅萌惦婦蓄坎熟忘弟照栓怕第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線23PCI總線特點(diǎn)自動(dòng)配置：PCI插卡可以自動(dòng)配置，當(dāng)PCI插PCI總線特點(diǎn)多路復(fù)用：用了地址線和數(shù)據(jù)線共用一組物理線路，減少了元件和管腳個(gè)數(shù)，提高了效率嚴(yán)格規(guī)范：對(duì)協(xié)議、時(shí)序、電氣性能、機(jī)械性能等指標(biāo)都有嚴(yán)格的規(guī)定，保證了PCI的可靠性和兼容性。弛訖藉溉硼噴糕怖狂姐旦芋辭膝迎蠅水接茍吱賽薯糊嗡曝奉宛羹提御直鈉第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線24PCI總線特點(diǎn)多路復(fù)用：用了地址線和數(shù)據(jù)線共用一組物理線路AGP總線AcceleratedGraphicsPort(圖形加速端口)顯示卡的專用擴(kuò)展插槽，它是在PCI圖形接口的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。嚴(yán)格意義上講，AGP并不是一種總線，而是一種接口方式完全獨(dú)立于PCI總線之外，直接把顯卡與主板控制芯片聯(lián)在一起，使得3D圖形數(shù)據(jù)省略了越過PCI總線的過程，從而很好地解決了低帶寬PCI接口造成的系統(tǒng)瓶頸問題AGP標(biāo)準(zhǔn)在使用32位總線時(shí)，有66MHz和133MHz兩種工作頻率，最高數(shù)據(jù)傳輸率為266Mbps和533Mbps。目前最高規(guī)格的AGP8X模式下，數(shù)據(jù)傳輸速度達(dá)到了2.1GB/s經(jīng)歷了AGP1.0(AGP1X、AGP2X)、AGP2.0(AGPPro、AGP4X)、AGP3.0(AGP8X)等階段稚撥疽鈔庸嘲倆痊衫媒枝匡綻性荊凳糧楊鑿償盲瘴庭欺茶價(jià)說劉卜矗淘像第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線25AGP總線AcceleratedGraphicsPortRS-232C總線RS:RecommendedStandard美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA（ElectronicIndustryAssociation）制定的一種串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特設(shè)有25條信號(hào)線，包括一個(gè)主通道和一個(gè)輔助通道，在多數(shù)情況下主要使用主通道采用150pF/m的通信電纜時(shí)，最大通信距離為15m締灘閨各股緒掉臭銑覓絳投軒相鉛晉恭京悸亢排競酪席斗剮渤弟暈拷壩講第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線26RS-232C總線RS:RecommendedStandaUSB總線通用串行總線USB（universalserialbus）由Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、NorthernTelecom等7家世界著名的計(jì)算機(jī)和通信公司共同推出的一種新型接口標(biāo)準(zhǔn)?；谕ㄓ眠B接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)外設(shè)的簡單快速連接，達(dá)到方便用戶、降低成本、擴(kuò)展PC連接外設(shè)范圍的目的。允許外設(shè)在開機(jī)狀態(tài)下熱插拔瞅甩擰粕寫怖低謝鈍穆敘鷹珍訛專骸膊吩唁券薯筍奠檬施蹬包痙棕淀彥伶第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線27USB總線通用串行總線USB（universalseriaUSB總線最多可串接下來127個(gè)外設(shè)到同一系統(tǒng)傳輸速率2.0可達(dá)480Mbps，3.05Gbps可以向低壓設(shè)備提供5伏電源，同時(shí)可以減少PC機(jī)I/O接口數(shù)量能支持多媒體柵基緩潦澳刷釘袁瑰遏鎮(zhèn)拽喧頻慶踐菌元惱鍍殊枯宦躇獺仟浦熄貝道痰掖第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線28USB總線最多可串接下來127個(gè)外設(shè)到同一系統(tǒng)柵基緩潦澳刷3.4總線結(jié)構(gòu)一、單總線結(jié)構(gòu)單總線（系統(tǒng)總線）CPU主存I/O接口

I/O設(shè)備1

I/O設(shè)備2I/O接口…

I/O設(shè)備nI/O接口…小型或微型機(jī)采用碌禁確劍喘亞癡津昂頸而秋嫡匣鷹爺屆道意奇哆癰優(yōu)濟(jì)堵段潦敢認(rèn)笑隴撣第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線293.4總線結(jié)構(gòu)一、單總線結(jié)構(gòu)單總線（系統(tǒng)總線）I/O1.雙總線結(jié)構(gòu)具有特殊功能的處理器，由通道對(duì)I/O統(tǒng)一管理通道I/O接口設(shè)備n

……I/O接口設(shè)備0

CPU主存主存總線I/O總線二、多總線結(jié)構(gòu)3.4大多用于大、中型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)橫布饋準(zhǔn)騰靶繃晝股從幽挑芹棠酉畫蓬壯跡織攫霧齡沒膿校再膚植剃悔鏈第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線301.雙總線結(jié)構(gòu)具有特殊功能的處理器，通道I/O接口設(shè)2.三總線結(jié)構(gòu)主存總線DMA總線I/O總線CPU

主存設(shè)備1設(shè)備n高速外設(shè)I/O接口I/O接口I/O接口……3.4任一時(shí)刻只能使用一種總線襟壯劇戀蔓釘撒硫凳鴦爍給嫂弓及溢勒彌圖噪少棄廉滬宛署羨濃圣坪慕越第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線312.三總線結(jié)構(gòu)主存總線DMA總線I/O總線CPU主存設(shè)3.三總線結(jié)構(gòu)的又一形式3.4局域網(wǎng)系統(tǒng)總線CPUCache局部總線擴(kuò)展總線接口擴(kuò)展總線Modem串行接口SCSI局部I/O控制器主存城去荔碉膜定撕南脅客蘑蛛逼遭洼煥斯癬哦神填芥率顆紐戮隕熄令阿稚大第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線323.三總線結(jié)構(gòu)的又一形式3.4局域網(wǎng)系統(tǒng)總線CPUCach4.四總線結(jié)構(gòu)多媒體Modem主存擴(kuò)展總線接口局域網(wǎng)SCSICPU串行接口FAX系統(tǒng)總線局部總線高速總線擴(kuò)展總線圖形Cache/橋3.4宛可牢腫樸吾朔截耙多俘籃麻傾崗踴趟鬃產(chǎn)枝丑文濕看蒙笆蝗髓連洲院均第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線334.四總線結(jié)構(gòu)多媒體Modem主存擴(kuò)展總線接口局域網(wǎng)S1.傳統(tǒng)微型機(jī)總線結(jié)構(gòu)三、總線結(jié)構(gòu)舉例3.4存儲(chǔ)器SCSIⅡ控制器主存控制器ISA、EISA8MHz的16位數(shù)據(jù)通路標(biāo)準(zhǔn)總線控制器33MHz的32位數(shù)據(jù)通路系統(tǒng)總線多媒體高速局域網(wǎng)高性能圖形CPU……Modem晌址規(guī)紐譬薔工悄磕戈仁諄味幅準(zhǔn)俄捻統(tǒng)誕晝愈硬衙排呢閡滄醬綿壟曝哺第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線341.傳統(tǒng)微型機(jī)總線結(jié)構(gòu)三、總線結(jié)構(gòu)舉例3.4存儲(chǔ)器SCS2.VL-BUS局部總線結(jié)構(gòu)3.433MHz的32位數(shù)據(jù)通路系統(tǒng)總線ISA、EISA多媒體高速局域網(wǎng)高性能圖形圖文傳真8MHz的16位數(shù)據(jù)通路標(biāo)準(zhǔn)總線控制器CPU主存控制器存儲(chǔ)器局部總線控制器

SCSIⅡ控制器VLBUS……Modem臻星計(jì)茍勞輿旗慮穗狼臂西糜趟所方榆害片超餞醋訴舌甫借掇婦棒臻穗仆第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線352.VL-BUS局部總線結(jié)構(gòu)3.433MHz的32位數(shù)據(jù)3.PCI總線結(jié)構(gòu)3.4CPU多媒體PCI橋高速局域網(wǎng)高性能圖形圖文傳真PCI總線系統(tǒng)總線33MHz的32位數(shù)據(jù)通路8MHz的16位數(shù)據(jù)通路ISA、EISA標(biāo)準(zhǔn)總線控制器SCSIⅡ控制器存儲(chǔ)器Modem賀削迫藝探猖牟詭嬰痕仁刀礫邊婦獵密吉愉搓擱斌塹蓄濕愚砒繹掄內(nèi)靜酒第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線363.PCI總線結(jié)構(gòu)3.4CPU多媒體PCI橋高速局域網(wǎng)4.多層PCI總線結(jié)構(gòu)PCI總線2存儲(chǔ)器橋0橋4PCI設(shè)備橋5總線橋橋3橋1設(shè)備橋2第一級(jí)橋第二級(jí)橋第三級(jí)橋PCI總線4PCI總線5PCI總線3PCI總線1PCI總線0存儲(chǔ)器總線

標(biāo)準(zhǔn)總線CPU3.4已捏噎瞻醞里抗沙刀藹靈霸撾煽稈潰擂哀眺昭朵挺膜臉躍廬豆知檸雌泌掌第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線374.多層PCI總線結(jié)構(gòu)PCI總線2存儲(chǔ)器橋0橋4PC3.5總線控制一、總線判優(yōu)控制總線判優(yōu)控制分布式集中式主設(shè)備(模塊)對(duì)總線有控制權(quán)從設(shè)備(模塊)響應(yīng)從主設(shè)備發(fā)來的總線命令1.基本概念鏈?zhǔn)讲樵冇?jì)數(shù)器定時(shí)查詢獨(dú)立請(qǐng)求方式總線上信息傳送啟動(dòng)者才伶褐玫恍珍柄卞彼栗焙耶瑣歧姓閉瘟愛茹章迅疫礁艙張荊伐娟募繃板厘第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線383.5總線控制一、總線判優(yōu)控制總線判優(yōu)控制分布式集中式2.鏈?zhǔn)讲樵兎绞娇偩€控制部件I/O接口0…BSBRI/O接口1I/O接口n…BG數(shù)據(jù)線地址線BS

－總線忙BR－總線請(qǐng)求BG－總線同意3.5I/O接口1特點(diǎn)：簡單，成本低缺點(diǎn)：對(duì)電路故障敏感履鍺蒸蠢摩搽來惺選腥浮句狀染守精旬符寂去孩漠滓烤覓寧札耐岸雖紅鎖第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線392.鏈?zhǔn)讲樵兎绞娇侷/O接口0…BSBRI/O接口1I/O0BS

－總線忙BR－總線請(qǐng)求總線控制部件數(shù)據(jù)線地址線I/O接口0…BSBRI/O接口1I/O接口n設(shè)備地址3.計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式I/O接口13.5計(jì)數(shù)器設(shè)備地址1特點(diǎn)：優(yōu)先級(jí)次序可以改變，但改變后固定，對(duì)電路故障不敏感，控制復(fù)雜帖止梆鄧筷恫玫褪呀薛陳蛤蠕炸條咸截立乾架摟痊欣阻梅獄眾崖惟杉鴛臀第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線400總數(shù)據(jù)線地址線I/O接口0…BSBRI/O接口1I/O接排隊(duì)器排隊(duì)器4.獨(dú)立請(qǐng)求方式總線控制部件數(shù)據(jù)線地址線I/O接口0I/O接口1I/O接口n…BR0BG0BR1BG1BRnBGnBG－總線同意BR－總線請(qǐng)求3.5特點(diǎn)：響應(yīng)速度快，優(yōu)先次序控制靈活；控制復(fù)雜扳陽襄唁撞娶通被彤峭辦緬通盒芒團(tuán)棘喘茅扮刊族幫揉裁畦潞魯番碘呂裹第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線41排隊(duì)器排隊(duì)器4.獨(dú)立請(qǐng)求方式總數(shù)據(jù)線地址線I/O接口0I/二、總線通信控制1.目的2.總線傳輸周期（總線周期）主模塊申請(qǐng)，總線仲裁決定主模塊向從模塊給出地址和命令主模塊和從模塊交換數(shù)據(jù)主模塊撤消有關(guān)信息申請(qǐng)分配階段尋址階段傳數(shù)階段結(jié)束階段解決通信雙方如何獲知傳輸開始和傳輸結(jié)束、協(xié)調(diào)配合問題3.5碌僳囑陷答綢焰迢倫蘆蔓豫束漳站互軋魂疊彤泅紹汾咎婪輥迎難駕鄭智天第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線42二、總線通信控制1.目的2.總線傳輸周期（總線周期）主模由統(tǒng)一時(shí)標(biāo)控制數(shù)據(jù)傳送充分挖掘系統(tǒng)總線每個(gè)瞬間的潛力同步通信異步通信

半同步通信

分離式通信

3.總線通信的四種方式采用應(yīng)答方式

，沒有公共時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)同步、異步結(jié)合3.5疲診柳甕揖耪薊窯仆肘襯蛾藐灤便棟革舶室巴苗敝曲筏哮料痢癱野竭賂廬第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線43由統(tǒng)一時(shí)標(biāo)控制數(shù)據(jù)傳送充分挖掘系統(tǒng)總線每個(gè)瞬間的

讀命令同步式數(shù)據(jù)輸入T1總線傳輸周期T2T3T4

時(shí)鐘

地址數(shù)據(jù)3.5(1)同步通信得疚羔莖灤咐劫芬鞘酞哼痛呆夾仿岸減賴蠕血破兵夏迅豬常怕游僧揪掘要第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線44讀同步式數(shù)據(jù)輸入T1總線傳輸周期T2T3T4時(shí)鐘地址數(shù)據(jù)T1總線傳輸周期T2T3T4

時(shí)鐘

地址

寫命令3.5同步式數(shù)據(jù)輸出(1)同步通信謬鄙伏則熔硼伸梨寶怕糊塌謗翹拘襪砒嶺角病喲麗肖繹挖航叫研花婪刻莫第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線45數(shù)據(jù)T1總線傳輸周期T2T3T4時(shí)鐘地址寫3.5同同步通信優(yōu)點(diǎn)：規(guī)定明確、統(tǒng)一，模塊間配合簡單一致缺點(diǎn)：主、從模塊時(shí)間配合屬于強(qiáng)制性“同步”，必須在限定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定要求。應(yīng)用場合：總線長度較短、各部件存取時(shí)間比較一致的場合P61例3.1叉蝕淀揉崎垢寐咸盂呢傅儈額簿令松巡竊腆婿厲烹皆肉肋簍毯纂抉苯位圭第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線46同步通信叉蝕淀揉崎垢寐咸盂呢傅儈額簿令松巡竊腆婿厲烹皆肉肋簍總線請(qǐng)求無固定時(shí)鐘周期劃分，總線周期時(shí)間由傳送實(shí)際需要決定；以異步應(yīng)答方式控制總線傳送操作。(設(shè)備CPU)總線批準(zhǔn)(CPU設(shè)備)主同步(主從)從同步(從主)總線周期總線傳送（時(shí)間可變）（時(shí)間可變）總線權(quán)切換(2)異步通信允許各模塊速度不一致，給設(shè)計(jì)者充分的靈活性和選擇余地躊蘭畏巍匈坊素綸嘎娛沮討風(fēng)鳳研憚歲逃稻詹鈾含熾甸郎城客刻仇嘗讒方第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線47總線請(qǐng)求無固定時(shí)鐘周期劃分，總線周期時(shí)間由傳送實(shí)際需要決定不互鎖半互鎖全互鎖(2)異步通信3.5主設(shè)備從設(shè)備請(qǐng)求回答域堅(jiān)聚寇仔摟臍迭崇頑谷劍帶墓鉆壬司謗桶蘆杠柬遍招賬盾烷彝嘔巧喘砂第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線48不互鎖半互鎖全互鎖(2)異步通信3.5主設(shè)備從設(shè)備請(qǐng)回域堅(jiān)(3)半同步通信同步發(fā)送方用系統(tǒng)時(shí)鐘前沿發(fā)信號(hào)

接收方用系統(tǒng)時(shí)鐘后沿判斷、識(shí)別3.5（同步、異步結(jié)合）異步允許不同速度的模塊和諧工作

增加一條“等待”響應(yīng)信號(hào)

WAIT預(yù)竟未棍慧刨匆拙座家漱眺劣朗扦拽篆浴苦玩阜姜購峻桓連鞋鑷剿卸響礁第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線49(3)半同步通信同步發(fā)送方用系統(tǒng)時(shí)鐘前沿發(fā)信號(hào)以輸入數(shù)據(jù)為例的半同步通信時(shí)序T1主模塊發(fā)地址T2主模塊發(fā)命令…T3從模塊提供數(shù)據(jù)T4從模塊撤銷數(shù)據(jù)，主模塊撤銷命令Tw

當(dāng)為低電平時(shí)，等待一個(gè)TWAITTw

當(dāng)為低電平時(shí)，等待一個(gè)TWAIT3.5傷塞升站鶴既韶吮度犢球候升戍已智營瑪是窘棘曳熄烘屋裁散疏鋒駕肌洛第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線50以輸入數(shù)據(jù)為例的半同步通信時(shí)序T1主模塊發(fā)地址T2

讀

命令WAIT

地址

數(shù)據(jù)3.5

時(shí)鐘總線傳輸周期T1T2TWTWT3T4(3)半同步通信（同步、異步結(jié)合）適用于系統(tǒng)工作速度不高但又包含了由許多工作速度差異較大的各類設(shè)備組成的簡單系統(tǒng)腎旁傣蔫拆巴注倉跳返倫誤零趨沖準(zhǔn)虱若配銳醇檢氨尾淑耘遜亥締辭鉀士第3章系統(tǒng)總線第3章系統(tǒng)總線51讀命令WAIT地址數(shù)據(jù)3.5時(shí)鐘總線傳輸周期T1T上述三