微機(jī)原理總線ppt課件(已修改)
2025-05-11 01:39 本頁(yè)面
【正文】 1 概述 ISA總線 PCI總線 第八章 總線 2 概述 總線 是在模塊與模塊之間或者設(shè)備與設(shè)備之間傳送信息的 一組公用信號(hào)線。 總線的特點(diǎn)在于其 公用性 ，某兩個(gè)模塊或設(shè)備之間專用的 信號(hào)線不能稱為總線。 ?總線的基本概念 1970年 DEC公司 PDP11小型計(jì)算機(jī)首次采用總線技術(shù)。 總線結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)： ?便于采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì) ?標(biāo)準(zhǔn)總線得到各廠商的支持，便于開(kāi)發(fā)相互兼容的硬件板卡和軟件 ?模塊結(jié)構(gòu)便于系統(tǒng)的擴(kuò)充和升級(jí) ?便于故障診斷和維修 ?…... 3 ?總線的基本概念 微型計(jì)算機(jī)自誕生以來(lái)一直采用總線結(jié)構(gòu) 目前在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中常把總線作為一個(gè)獨(dú)立的部件看待 微機(jī)系統(tǒng)中的 I/O接口本質(zhì)上是 I/O設(shè)備與微機(jī)系統(tǒng)總線的接口 4 ?總線的基本概念 按總線傳送信息的類別，可以把總線分成控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線。 總線也包括電源線和地線。 5 ?總線的基本概念 控制總線 控制總線用來(lái)傳送控制信號(hào)、定時(shí)信號(hào)以及具有控制含義的狀態(tài)信號(hào)。 在總線上，可以控制其他部件的部件稱為總線主控或 主設(shè)備 ，被控部件稱為 從控或從設(shè)備。 根據(jù)不同的使用意義，有的控制信號(hào)為雙向，有的為單向，有的為三態(tài)，有的非三態(tài) 6 ?總線的基本概念 地址總線 地址總線上傳送地址信號(hào)，總線主控用地址信號(hào)指定其需要訪問(wèn)的部件（如外設(shè)、存儲(chǔ)器單元）。 總線主控發(fā)出地址信號(hào)后，總線上的所有部件均感受到該地址信號(hào)，但只有經(jīng)過(guò)譯碼電路選中的部件才接收主控的控制信號(hào)，并與之通信。 地址總線是單向的，即地址信號(hào)只能由總線主控至從控；地址總線也是三態(tài)的，非主控部件不能驅(qū)動(dòng)地址總線。 地址總線的根數(shù)決定總線的尋址能力。 7 ?總線的基本概念 數(shù)據(jù)總線 數(shù)據(jù)總線上傳送數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)總線是雙向的，數(shù)據(jù)信息可由主控至從控（寫(xiě)），也可由從控至主控（讀）。 數(shù)據(jù)總線是三態(tài)的，未被地址信號(hào)選中的部件，不驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線（其數(shù)據(jù)引腳為高阻）。 數(shù)據(jù)總線的根數(shù)稱為 總線寬度 。 16位總線，指其數(shù)據(jù)總線為 16根。 8 ?總線的性能指標(biāo) 1. 總線寬度 數(shù)據(jù)總線的根數(shù)。 16位總線，指其數(shù)據(jù)總線為 16根。 2. 尋址能力 取決于地址總線的根數(shù)。 PCI總線的地址總線為 32位，尋址能力達(dá) 4GB。 9 ?總線的性能指標(biāo) 3. 傳輸率 也稱為總線帶寬，通常指總線所能達(dá)到的最高數(shù)據(jù)傳輸率，單位是 Bps（每秒傳送字節(jié)數(shù)） 計(jì)算公式： Q=W f/N W—— 數(shù)據(jù)寬度； f—— 總線時(shí)鐘頻率； N—— 完成一次數(shù)據(jù)傳送所需的時(shí)鐘周期數(shù)。 PCI總線 132MBps 10 ?總線的性能指標(biāo) 4. 是否支持突發(fā)傳送 總線上數(shù)據(jù)傳送方式： 正常傳送 —— 每個(gè)傳送周期先傳送數(shù)據(jù)的地址，再傳送數(shù)據(jù)。 突發(fā)傳送 —— 支持成塊連續(xù)數(shù)據(jù)的傳送，只需給出數(shù)據(jù)塊的首地址，后續(xù)數(shù)據(jù)地址自動(dòng)生成。 PCI總線支持突發(fā)傳送， ISA不支持 5. 負(fù)載能力 總線上能夠連接的設(shè)備數(shù) 11 ?總線的握手協(xié)議 總線握手技術(shù)主要是解決主設(shè)備取得總線控制權(quán)后，如何在主設(shè)備和從設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)可靠的尋址和數(shù)據(jù)傳送問(wèn)題。 總線的握手方式： 同步總線 異步總線 半同步總線 12 ?總線的握手協(xié)議 同步總線 Addr Data 總線時(shí)鐘 讀命令 地址 數(shù)據(jù) 同步總線上所有信號(hào)受時(shí)鐘控制，總線上各模塊都在時(shí)鐘上升沿將信號(hào)驅(qū)動(dòng)至穩(wěn)定或?qū)π盘?hào)進(jìn)行采樣。 主設(shè)備在總線上進(jìn)行讀操作時(shí)，首先發(fā)出讀命令和地址，從設(shè)備采樣并識(shí)別地址，在下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)將數(shù)據(jù)送到總線上，主設(shè)備在下一個(gè)時(shí)鐘上升沿把數(shù)據(jù)讀走。 同步總線控制電路簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)傳送速度快，但是要求總線上各模塊的操作速度與時(shí)鐘頻率相
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