【正文】 第 11章 總線與接口標(biāo)準(zhǔn) 教學(xué)目的和要求 通過本章的學(xué)習(xí) ， 使學(xué)生掌握微機(jī) 總線 和 接口標(biāo)準(zhǔn) 的 基本概念 ， 掌握主要 總線及主要 接口 的 性能指標(biāo) 和 特點(diǎn) 。 熟悉 RS232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn) ， 為今后開發(fā) RS232C串行通信奠定良好的基礎(chǔ) 。 了解 PCI總線 和通用外設(shè)接口標(biāo)準(zhǔn) USB的基本知識(shí) 重點(diǎn) ? 總線 與 接口標(biāo)準(zhǔn) 的基本概念 ? PCI總線 等幾種典型總線 ? RS232C串行通信接口及通用外設(shè)接口標(biāo) 準(zhǔn) USB的基礎(chǔ)知識(shí) 總線與接口標(biāo)準(zhǔn) 難點(diǎn) ? PCI總線 結(jié)構(gòu) ? USB的系統(tǒng)組成、傳輸類型、交換的包格式 ? 其他總線的組成與原理 總線與接口標(biāo)準(zhǔn) 總線和接口標(biāo)準(zhǔn)的基本概念 一、 基本概念 ⒈ 總線 總線 是指一組進(jìn)行互連和傳輸信息的信號(hào)線，這組信號(hào)線一般都包括 地址線 、 數(shù)據(jù)線 、 控制線 、電源線 等幾種信號(hào)線。 微型機(jī)系統(tǒng)所使用的芯片內(nèi)部、電路插件板元器件之間、系統(tǒng)各插件板之間、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的連線，都由各自的總線把各部分組織起來，從而組成一個(gè)能彼此傳輸信息和對(duì)信息進(jìn)行加工處理的整體 總線標(biāo)準(zhǔn) 是指國際工業(yè)界正式公布或推薦的把各種不同的模塊組成 微 機(jī)系統(tǒng)時(shí)必須遵守的規(guī)范 。 具體來講 ， 它是指芯片之間 ， 插件板之間及微機(jī)系統(tǒng)之間 ， 通過總線進(jìn)行連接和傳輸信息時(shí) ， 應(yīng)遵守的一些協(xié)議和規(guī)范 ⒉ 總線標(biāo)準(zhǔn) 總線標(biāo)準(zhǔn)一般包括硬件和軟件兩方面的內(nèi)容 。 硬件方面 主要有總線的信號(hào)線定義 、 時(shí)鐘頻率 、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 、 仲裁及配置 、 電氣規(guī)范 、 機(jī)械規(guī)范等方面的內(nèi)容 ，軟件方面 主要有總線協(xié)議 、 驅(qū)動(dòng)程序和管理程序等 。 總線標(biāo)準(zhǔn)為 微型機(jī) 系統(tǒng)中各模塊的互連提供了一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn) ，為接口的軟 、 硬件設(shè)計(jì)者和開發(fā)應(yīng)用者提供了方便 （ 1） 總線標(biāo)準(zhǔn)的最重要特點(diǎn)是公用性 。 具有相同總線的不同功能的模塊都可以掛接到總線上 ， 共享總線 ， 擴(kuò)充性能好 （ 2） 信號(hào)一般以并行方式傳輸 ， 傳輸速率快 （ 3） 一般在微機(jī)主板上以多個(gè)擴(kuò)展插槽形式提供 （ 4） 所定義的信號(hào)線種類齊全 。 一般都有分離的數(shù)據(jù)線 、 地址線和控制線 ⒊ 總線標(biāo)準(zhǔn)的一般特點(diǎn) 二、總線的分類 (5類 ) ⒈ 片內(nèi)總線 片內(nèi)總線 也稱為 CPU總線，它是位于微處理器內(nèi)部的總線，是 ALU及各種寄存器等功能單元之間的通路 ⒉ 元件級(jí)總線 元件級(jí)總線 也稱為片間總線。該總線限制在一塊電路板內(nèi)，它是實(shí)現(xiàn)板內(nèi)各元器件相互連接的信號(hào)線。片間總線通常包括地址線、數(shù)據(jù)線和控制線等，是各種總線中速度最快、效益最高、功能最直接的總線。一般指 CPU引腳沒有經(jīng)過組合、驅(qū)動(dòng)隔離，而被直接引用的信號(hào)線 二、總線的分類 (5類 )(續(xù)一） ⒊ 通信總線 通信總線 也叫外部總線，是微機(jī)系統(tǒng)之間或微機(jī)系統(tǒng)與通信設(shè)備之間進(jìn)行通信的一組信號(hào)線。如串行通信采用的 RS232C、 RS485總線，微機(jī)與智能儀器之間通信采用的 IEEE48 VXI總線以及最近流行和正在迅速發(fā)展的用于微機(jī)與外部設(shè)備之間進(jìn)行通信的 USB通用串行總線等。這些通信總線的特點(diǎn)更符合接口標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，因此，常稱為接口標(biāo)準(zhǔn) 二、總線的分類 (5類 )(續(xù)二） ⒋ 系統(tǒng)總線 系統(tǒng)總線 也叫板級(jí)總線或標(biāo)準(zhǔn)總線，它主要用于微機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部各插件板之間進(jìn)行連接和傳輸信息，是微機(jī)系統(tǒng)最重要的一種總線，一般在主板上做成擴(kuò)展插槽形式。如 ISA總線構(gòu)成了 IBM PC/AT微機(jī)系統(tǒng) 二、總線的分類 (5類 )(續(xù)三） ⒌ 局部總線 局部總線 是介于 CPU總線和系統(tǒng)總線之間的一級(jí)總線 ， 是目前高檔微機(jī)中常采用的一種重要總線 。 它的兩側(cè)分別由橋芯片連接 ， 分別面向 CPU總線和系統(tǒng)總線 ，但局部總線離 CPU總線更近一些 。 采用局部總線的優(yōu)點(diǎn)在于一些高速外設(shè)通過局部總線和 CPU總線直接連接 ，而不必象早期的微機(jī)中那樣將高速外設(shè)和慢速外設(shè)統(tǒng)統(tǒng)掛在較慢的系統(tǒng)總線上 ， 從而可以顯著提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾屎统浞职l(fā)揮 CPU高速的優(yōu)勢 二、總線的分類 (5類 )(續(xù)四） 二、總線的分類 (5類 )(續(xù)五） 局部總線又可分專用局部總線、 VL總線（ 486機(jī)中采用）、 PCI總線 3種。其中前兩種已很少用或不用，目前微機(jī)系統(tǒng)中的局部總線主要是指 PCI總線，它是一種先進(jìn)的局部總線標(biāo)準(zhǔn) 一、 基本概念 ⒈ 接口 所謂 接口 就是微處理器與外圍設(shè)備之間的連接電路，它是兩者之間進(jìn)行信息交換時(shí)的必要通路，不同的外設(shè)有不同的輸入 /輸出接口電路。例如，鍵盤輸入有鍵盤接口電路， CRT顯示器有顯示器輸出接口電路，打印機(jī)也有打印輸出接口電路等等 接口標(biāo)準(zhǔn) 是指外設(shè)接口的 規(guī)范 和 定義 ，它涉及外設(shè)接口的信號(hào)線定義、傳輸速率、傳輸方向、拓樸結(jié)構(gòu)、電氣和機(jī)械特性等方面 ⒉ 接口標(biāo)準(zhǔn) （ 1） 接口標(biāo)準(zhǔn)的最大特點(diǎn)是專用性 ， 一般情況下是一種接口只連接一類設(shè)備 ， 不能混用 （ 2） 一般在機(jī)箱外 ， 以插頭或插座形式提供 （ 3） 信號(hào)傳輸形式既有并行傳輸又有串行傳輸 （ 4）定義信號(hào)線較少，且種類不多 ⒊ 接口標(biāo)準(zhǔn)的一般特點(diǎn) “7”號(hào)和 “ 9”號(hào)位置都是 USB接口。它也是一種串行接口，目前最新的標(biāo)準(zhǔn)是 ，理論傳輸速率可達(dá) 480MB/s。目前許多上設(shè)都采用這種設(shè)備接口，如 Modem、打印機(jī)、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等。它的優(yōu)點(diǎn)就是數(shù)據(jù)傳輸速率高、支持即插即用、支持熱撥插、無需專用電源、支持多設(shè)備無PC獨(dú)立連接等 “ 8” :IEEE 1394接口， 。即插即用、熱撥插。使用費(fèi)比較高，目前仍受到許多限制，只是在一些高檔設(shè)備中應(yīng)用普遍，如數(shù)碼相機(jī)、高檔掃描儀等 “ 10”號(hào)位置是指雙絞以太網(wǎng)線接口，也稱之為 “ RJ45接口 ” 。這要主板集成了網(wǎng)卡才會(huì)提供的，它是用于網(wǎng)絡(luò)連接的雙絞網(wǎng)線與主板中集成的網(wǎng)卡進(jìn)行連接 二、接口標(biāo)準(zhǔn)的分類 接口標(biāo)準(zhǔn)的分類方法也較多，根據(jù)所連設(shè)備的性質(zhì)及功能，一般分為以下 5種 圖形顯示接口標(biāo)準(zhǔn) 傳統(tǒng)串并行接口標(biāo)準(zhǔn) 外存設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn) 通用外設(shè)接口標(biāo)準(zhǔn) 測試儀器接口標(biāo)準(zhǔn) ⒈ 圖形顯示接口標(biāo)準(zhǔn) 支持圖形顯示卡的接口標(biāo)準(zhǔn)。如高速顯示的新型接口標(biāo)準(zhǔn) AGP ⒉ 傳統(tǒng)串并行接口標(biāo)準(zhǔn) 它是微機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行