計(jì)算機(jī)組成原理課件(05數(shù)學(xué))(更新版)
【正文】 要求完成自身一面接口的功能要求 ， 而無需了解對(duì)方接口與總線的連接要求 。 時(shí)間特性 ?時(shí)間特性是指總線中的任一根線在什么時(shí)間內(nèi)有效。 通信總線 ?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)之間的通信。 系統(tǒng)總線 系統(tǒng)總線是指 CPU、主存、 I／ O各大部件之間的信息傳輸線，通常又叫作板級(jí)總線和板間總線。 ? 總線上的信息可以串行 傳送也可以并行傳送 串行 并行 面向 CPU的雙總線結(jié)構(gòu) 中央處理 器 CPU I/O總線 M 總 線 主存儲(chǔ)器 I/O接口 外部 設(shè)備 1 外部 設(shè)備 2 … … I/O接口 I/O接口 外部 設(shè)備 n 單總線結(jié)構(gòu) ? 將 CPU、主存和 I/O設(shè)備都掛到一組總線上就形成單總線結(jié)構(gòu)。 ? 總線的特點(diǎn)：連線少；易于集成化，可替換性好；分時(shí)傳送 ? 當(dāng)多個(gè)部件與總線相連時(shí)，同一時(shí)刻只允許有一個(gè)部件向總線發(fā)送信息，而多個(gè)部件可以同時(shí)從總線上接收信息。 片內(nèi)總線 片內(nèi)總線是指芯片內(nèi)部的總線 ， 如在CPU芯片內(nèi)部 ， 寄存器與寄存器之間 、寄存器與算邏單元 ALU之間都有總線連接 。 ?常見的控制信號(hào) 常見的控制信號(hào) ? 時(shí)鐘 用來同步各種操作； ? 復(fù)位 表示各模塊恢復(fù)初始狀態(tài)； ? 總線請(qǐng)求 表示某部件需獲得總線使用權(quán)； ? 總線允許 表示需要總線使用權(quán)的部件已獲得控制權(quán)； ? 中斷請(qǐng)求 表示某部件提出中斷請(qǐng)求； ? 中斷確認(rèn) 表示中斷請(qǐng)求以被接收； ? 存儲(chǔ)器寫 將數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)寫至存儲(chǔ)器指定地址單元； ? 存儲(chǔ)器讀 將指定存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)讀到數(shù)據(jù)總線上； ? I／ O讀 從指定的 I／ O端口將數(shù)據(jù)讀到數(shù)據(jù)總線上； ? I／ O寫 將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)輸出到指定的 I／ O端口內(nèi)； ? 數(shù)據(jù)確認(rèn) 表示數(shù)據(jù)己被接收或已被讀到總線上 。 功能特性 ?功能特性是指總線中每根傳輸線的功能 ?地址總線用來指出地址號(hào) ?數(shù)據(jù)總線傳遞數(shù)據(jù) ?控制總線發(fā)出控制信號(hào)，各條線其功能不一。 總線復(fù)用 ?為了提高總線的利用率，優(yōu)化設(shè)計(jì)，將地址總線和數(shù)據(jù)總線共用一組物理線路 ?某一時(shí)刻該總線傳輸?shù)刂沸盘?hào)，另一時(shí)刻傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)或命令信號(hào)。 VLBUS ?VLBUS是由 CPU總線演化而來的，采用CPU的時(shí)鐘頻率達(dá) 33MHz、數(shù)據(jù)線為 32位 ?配有局部控制器，通過局部控制器的判斷，將高速 I/O直接掛在 CPU的總線上，實(shí)現(xiàn)CPU與高速外設(shè)之間的高速數(shù)據(jù)交換。 總線結(jié)構(gòu) ? 單總線結(jié)構(gòu) ? 多總線結(jié)構(gòu) ? 總線結(jié)構(gòu)舉例 單總線結(jié)構(gòu) ?單總線結(jié)構(gòu)是將 CPU、主存、 I/O設(shè)備都掛在一組總線上，允許 I/O之間或 I/O與主存之間直接交換信息。 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 在三總線結(jié)構(gòu)中，主存總線與 DMA總線不能同時(shí)對(duì)主存進(jìn)行存取， I／ O總線只有在 CPU執(zhí)行 I／ O指令時(shí)才用到。 ?總線在完成一次傳輸周期時(shí) ， 可分為四個(gè)階段：申請(qǐng)分配階段 、 尋址階段 、 傳數(shù)階段 、結(jié)束階段 。 ?異步通信方式可分為不互鎖、半互鎖和全互鎖三種類型，如下圖所示： 請(qǐng) 求 回 答 半同步通信 ?信號(hào)發(fā)出參照系統(tǒng)時(shí)鐘前沿開始 ， 而接收方都采用系統(tǒng)時(shí)鐘后沿時(shí)刻來進(jìn)行判斷識(shí)別 。
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