系統(tǒng)總線ppt課件(已修改)
2025-05-15 03:04 本頁(yè)面
【正文】 第七章 系統(tǒng)總線 一、總線基本概念 ?總線： 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中多個(gè)功能部件之間的連接線，通過它可以實(shí)現(xiàn)部件 之間地址信息、數(shù)據(jù)和控制信息的傳送。 ?總線的分類 (又稱芯片總線 ) 在集成電路芯片內(nèi)部（含 CPU、運(yùn)算器等）或?qū)⒉煌慕M成連接 在一起的總線 指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中模板與模板之間的連接總線，包含諸如 ISA、 PCI、 AGP等總線方式 外總線是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與其外設(shè)通信的 總線，如 RS 232通信總線、網(wǎng)線總線等。 總線的特性 ?物理特性 描述總線的形狀、數(shù)量、插頭的形式等特性 , 如地址總線有 18根， RS232的接口使用 9針 D型接口等。 ?功能特性 描述每一根線的功能 如：地址線的數(shù)量指明了 CPU能訪問的主存范圍，數(shù)據(jù)總線指 明了一次交換的數(shù)據(jù)位數(shù) ?電氣特性 描述每一根線的有效電平及傳送信號(hào)的方向。如： 地址線單向傳輸，數(shù)據(jù)線雙向傳輸，高電平有效、低電平有效。 ?時(shí)間特性 各線什么時(shí)間有效及相互之間的時(shí)序關(guān)系 總線的標(biāo)準(zhǔn)化問題 總線的標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)兼容的一個(gè)重要的組成部分 ?把總線上一對(duì)設(shè)備之間的一次信息交換過程稱為一個(gè)“總線事物”，總線事物類型通常根據(jù)它的操作性質(zhì)來定義。典型的總線事物類型有“存儲(chǔ)器讀 /寫”、“ I/O讀 /寫”、“中斷響應(yīng)”、“ DMA響應(yīng)”等。 ?一次總線事務(wù)一般包括 地址階段 和 數(shù)據(jù)階段 。在地址階段，獲得總線使用權(quán)的設(shè)備向被尋址的從設(shè)備發(fā)出地址信息，從設(shè)備確認(rèn)該地址，并向主設(shè)備發(fā)回應(yīng)答信號(hào)。在數(shù)據(jù)階段，主從設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)信息。 ?突發(fā) (Burst)傳送事務(wù)則由一個(gè)地址階段和多個(gè)數(shù)據(jù)階段組成。其中地址階段發(fā)送的是連續(xù)數(shù)據(jù)單元的首地址，在數(shù)據(jù)階段傳送多個(gè)連續(xù)單元的數(shù)據(jù)，因此，突發(fā)傳送事務(wù)也稱為成組傳送事務(wù)。在成組傳送事務(wù)中，每個(gè)總線周期仍傳送一個(gè)字長(zhǎng)的信息，但不釋放總線，直到這批信息送完后，再釋放總線 總線帶寬 (性能指標(biāo) ) 指總線在單位時(shí)間內(nèi)所能達(dá)到的最高傳輸速率，單位是 MB/S。 它是衡量總線性能的重要技術(shù)指標(biāo)。 例 1 設(shè)一個(gè) 32位的處理器有 16位外部數(shù)據(jù)總線 ,時(shí)鐘頻率為 50MHZ,若總線傳輸?shù)淖疃讨芷跒?4個(gè)時(shí)鐘周期 ,問處理器的最大數(shù)據(jù)傳輸率是多少 ?若想提高一倍數(shù)據(jù)傳輸率 ,可采用什么措施 ? 解 :數(shù)據(jù)傳輸率即單位時(shí)間內(nèi) (1秒 )傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量 數(shù)據(jù)傳輸率 = 2B * 50MHZ/ 4 = 25MB/s 要把總線的數(shù)據(jù)傳輸率提高一倍 ,可采取的方法有三種 : 1)數(shù)據(jù)總線的寬度提高到 32位 ,此時(shí) : 數(shù)據(jù)傳輸率 = 4B * 50MHZ/ 4 = 50MB/s 2)將總線的時(shí)鐘頻率提高到 100MHZ,此時(shí) : 數(shù)據(jù)傳輸率 = 2B * 100MHZ/ 4 = 50MB/s 3)將傳輸?shù)淖疃虝r(shí)間縮短為 2個(gè)時(shí)鐘周期 ,此時(shí) : 數(shù)據(jù)傳輸率 = 2B * 50MHZ/ 2 = 50MB/s 例 2 某網(wǎng)絡(luò)每秒發(fā)出 30次訪問請(qǐng)求，每次請(qǐng)求的數(shù)據(jù)量為64KB。問 100M的網(wǎng)絡(luò)能否承受該訪問？ 30*64K*8 = 15360Kb = 15Mb 100Mb 二、總線的連接方式 單總線結(jié)構(gòu) ?特點(diǎn) ,由地址來處分 ,減少了一類 I/O指令 ，使用靈活，易于擴(kuò)展 c. 所有設(shè)備分時(shí)工作，適用于慢速的小型或微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中
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