【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ripheral Component Interconnect） 外圍部件互連 總線 是一種高性能的 32位局部總線。它由 Intel公司于 1991年底提出，后來(lái)又聯(lián)合 IBM、 DEC等 100多家 PC業(yè)界主要廠家，于 1992年成立PCI集團(tuán)，稱為 PCISIG，進(jìn)行統(tǒng)籌和推廣 PCI標(biāo)準(zhǔn)的工作。 用于高速外設(shè)的 I/O接口和主機(jī)相連。采用自身 33MHz的總線頻率，數(shù)據(jù)線寬度為 32位，可擴(kuò)充到 64位，所以數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá) 132MB/s～264MB/s。 速度快 支持無(wú)限突發(fā)傳輸方式 支持并發(fā)工作（ PCI橋提供數(shù)據(jù)緩沖 ,并使總線獨(dú)立于 CPU） 可在主板上和其他系統(tǒng)總線（如： ISA、 EISA或 MCA）相連接，系統(tǒng)中的高速設(shè)備掛接在 PCI總線上，而低速設(shè)備仍然通過(guò) ISA、EISA等這些低速 I/O總線支持。支持基于微處理器的配置，可用在單處理器系統(tǒng)中，也可用于多處理器系統(tǒng)。 高性能 ： PCI總線不依附于某個(gè)處理器，與 CPU時(shí)鐘頻率無(wú)關(guān)，為 系統(tǒng)提供一個(gè)高速數(shù)據(jù)傳輸通道，傳輸速率可達(dá) 528MBPS。 良好的兼容性 ： PCI總線部件接口相對(duì) CPU獨(dú)立，支持所有目前和 將來(lái)不同結(jié)構(gòu)的 CPU ，生命周期長(zhǎng)。亦可與 ISA、 EISA兼容。 支持即插即用 ：任何擴(kuò)展卡只要插入系統(tǒng)即可工作，無(wú)需進(jìn)行 復(fù)雜的手動(dòng)配置。 支持多主設(shè)備能力 ：允許任何主設(shè)備和從設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn) 對(duì)等存取，體現(xiàn)了接納設(shè)備的高度靈活性。 提供數(shù)據(jù)和地址奇偶校驗(yàn)功能 ：保證數(shù)據(jù)的完整和正確。 采用多路復(fù)用技術(shù) ：減少了總線引腳的個(gè)數(shù)。 即插即用 USB總線 通用串行總線 具有很強(qiáng)的連接能力 數(shù)據(jù)傳輸速率高 帶寬 最高傳輸速率 480Mbps，即 60MB/s USB 最高傳輸速率 5Gbps 標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一 連接電纜輕巧，電源體積縮小 生命力強(qiáng) 極大提高了帶寬 理論上的最高速率是 （即 625MB/S） ：讀速度為 60MB/s到 140MB/s；寫速度為 50MB/s到 90MB/s。一個(gè)采用 USB 15秒鐘將1GB的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到一個(gè)主機(jī)，而 USB 43秒。 USB 實(shí)現(xiàn)了更好的電源管理 能夠使主機(jī)為器件提供更多的功率 從而實(shí)現(xiàn) USB—— 充電 電池 、 LED照明和迷你風(fēng)扇等應(yīng)用 能夠使主機(jī)更快地識(shí)別器件 新的協(xié)議使得數(shù)據(jù)處理的效率更高 全雙工數(shù)據(jù)傳輸 5根線路： 2根發(fā)送數(shù)據(jù)， 2根接收數(shù)據(jù)， 1根是地線 可以同步全速地進(jìn)行讀寫操作，以前的 USB版本不支持全雙工數(shù)據(jù)傳輸 總線標(biāo)準(zhǔn) 總線寬度 總線頻率 帶寬 ISA 16 8 MHz（獨(dú)立） 16 MBps EISA 32 8 MHz（獨(dú)立） 33 MBps VESA (VLBUS) 32 33 MHz（ CPU） 133 MBps PCI 32 64 33 MHz（獨(dú)立） 66 MHz（獨(dú)立） 132 MBps 528 MBps AGP 32 MHz（獨(dú)立） 133 MHz（獨(dú)立） 266 MBps 533 MBps RS232 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(wú)屏蔽雙絞線 帶屏蔽雙絞線 最高 Mbps () 12 Mbps () 480 Mbps () 四、總線標(biāo)準(zhǔn) DMA(Direct Memory Access，直接存儲(chǔ)器存取 )是所有現(xiàn)代電腦的一個(gè)重要特色。在實(shí)現(xiàn) DMA傳輸時(shí)，是由 DMA控制器直接掌管總線，因此，存在著一個(gè)總線控制權(quán)轉(zhuǎn)移問(wèn)題。 DMA傳輸前， CPU把總線控制權(quán)交給 DMA控制器 。 結(jié)束 DMA傳輸后， DMA控制器把總線控制權(quán)交回給 CPU。 DMA（直接存儲(chǔ)器訪問(wèn) ） DMA請(qǐng)求 ： CPU對(duì) DMA控制器初始化，并向 I/O接口 發(fā)出操作命令， I/O接口提出 DMA請(qǐng)求。 DMA響應(yīng) ： DMA控制器對(duì) DMA請(qǐng)求判別優(yōu)先級(jí)及屏蔽，向總線裁決邏輯提出總線請(qǐng)求。當(dāng) CPU執(zhí)行完當(dāng)前總線周期即可釋放總線控制權(quán)。此時(shí)，總線裁決邏輯輸出總線應(yīng)答，表示 DMA已經(jīng)響應(yīng)，通過(guò) DMA控制器通知 I/O接口開(kāi)始 DMA傳輸。 一個(gè)完整的 DMA傳輸 過(guò)程必須經(jīng)過(guò)下面的 4個(gè)步驟 ： 延伸知識(shí) DMA（直接存儲(chǔ)器訪問(wèn) ） DMA傳輸 ： DMA控制器獲得總線控制權(quán)后， CPU即刻掛起或只執(zhí)行內(nèi)部操作，由 DMA控制器輸出讀寫命令，直接控制 RAM與 I/O接口進(jìn)行 DMA傳輸。在傳送過(guò)程中不需要中央處理器的參與，但開(kāi)始時(shí)需提供要傳送數(shù)據(jù)的起始位置和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。 DMA結(jié)束 ：當(dāng)完成規(guī)定的成批數(shù)據(jù)傳送后， DMA控制器即釋放總線控制權(quán)，并向 I/O接口發(fā)出結(jié)束信號(hào)。 I/O接口收到結(jié)束信號(hào)，一方面停 止 I/O設(shè)備的工作，另一方面向 CPU提出中斷請(qǐng)求，使 CPU從不介入的狀態(tài)解脫，并執(zhí)行一段檢查本次 DMA傳輸操作正確性的代碼。最后，帶著本次操作結(jié)果及狀態(tài) 繼續(xù)執(zhí)行原來(lái)的程序。 由此可見(jiàn)， DMA傳輸方式無(wú)需 CPU直接控制傳輸，也沒(méi)有中斷處理方式那樣保留現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)的過(guò)程，通過(guò)硬件為 RAM與 I/O設(shè)備開(kāi)辟一條直接傳送數(shù)據(jù)的通路，使 CPU的效率大為提高。 延伸知識(shí) 定義 ：比主存儲(chǔ)器體積小但速度快，用于 保有 從主存儲(chǔ)器得到指令的副本 ——很可能在下一步為處理器所需 ——的專用 緩沖器 。 cache（高速緩沖存儲(chǔ)器 ） DRAM（ Dynamic Random Access Memory），即動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，最為常見(jiàn)的系統(tǒng)內(nèi)存 ，使用電容存儲(chǔ)，每隔一段時(shí)間，要刷新充電一次，否則內(nèi)部的數(shù)據(jù)即會(huì)消失，只能將數(shù)據(jù)保持很短的時(shí)間。性能低，集成度高，功耗小。 SRAM （ Static RAM），它是一種具有靜止存取功能的內(nèi)存，不需要刷新電路即能保存它內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。性能高，集成度低（相同容量?jī)?nèi)存體積大，較占用主板面積），功耗大。 高速緩沖存儲(chǔ)器（ Cache） 其原始意義是指存取速度比一般隨機(jī)存取記憶體（ RAM）來(lái)得快的一種 RAM，一般而言它不像系統(tǒng)主記憶體那樣使用 DRAM技術(shù)，而使用昂貴但較快速的SRAM技術(shù)，也有快取記憶體的名稱。 延伸知識(shí) cache（高速緩沖存儲(chǔ)器 ） 基本概念 在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)中，介于中央處理器和主存儲(chǔ)器之間的高速小容量存儲(chǔ)器。它和主存儲(chǔ)器一起構(gòu)成一級(jí)的存儲(chǔ)器。 高速緩沖存儲(chǔ)器和主存儲(chǔ)器之間信息調(diào)度和傳送是由硬件自動(dòng)進(jìn)行的。 某些機(jī)器甚至有二級(jí)三級(jí)緩存，每級(jí)緩存比前一級(jí)緩存速度慢且容量大。而這時(shí)，一開(kāi)始的高速小容量存儲(chǔ)器就被人稱為一級(jí)緩存。 延伸知識(shí) 組成結(jié)構(gòu) 高速緩沖存儲(chǔ)器是存在于主存與 CPU之間的一級(jí)存儲(chǔ)器， 由靜態(tài)存儲(chǔ)芯片 (SRAM)組成，容量比較小但速度比主存高得多， 接近于 CPU的速度。 主要由三大部分組成： Cache存儲(chǔ)體 ：存放由主存調(diào)入的指令與數(shù)據(jù)塊。 地址轉(zhuǎn)換部件 ：建立目錄表以實(shí)現(xiàn)主存地址到緩存地址