【文章內容簡介】 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，稱為 PCISIG，進行統(tǒng)籌和推廣 PCI標準的工作。 用于高速外設的 I/O接口和主機相連。采用自身 33MHz的總線頻率，數(shù)據(jù)線寬度為 32位，可擴充到 64位，所以數(shù)據(jù)傳輸率可達 132MB/s～264MB/s。 速度快 支持無限突發(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)中的高速設備掛接在 PCI總線上，而低速設備仍然通過 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總線不依附于某個處理器，與 CPU時鐘頻率無關，為 系統(tǒng)提供一個高速數(shù)據(jù)傳輸通道，傳輸速率可達 528MBPS。 良好的兼容性 ： PCI總線部件接口相對 CPU獨立，支持所有目前和 將來不同結構的 CPU ，生命周期長。亦可與 ISA、 EISA兼容。 支持即插即用 ：任何擴展卡只要插入系統(tǒng)即可工作，無需進行 復雜的手動配置。 支持多主設備能力 ：允許任何主設備和從設備之間實現(xiàn)點到點 對等存取，體現(xiàn)了接納設備的高度靈活性。 提供數(shù)據(jù)和地址奇偶校驗功能 ：保證數(shù)據(jù)的完整和正確。 采用多路復用技術 ：減少了總線引腳的個數(shù)。 即插即用 USB總線 通用串行總線 具有很強的連接能力 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 標準統(tǒng)一 連接電纜輕巧，電源體積縮小 生命力強 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。一個采用 USB 15秒鐘將1GB的數(shù)據(jù)轉移到一個主機，而 USB 43秒。 USB 實現(xiàn)了更好的電源管理 能夠使主機為器件提供更多的功率 從而實現(xiàn) USB—— 充電 電池 、 LED照明和迷你風扇等應用 能夠使主機更快地識別器件 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 總線標準 總線寬度 總線頻率 帶寬 ISA 16 8 MHz（獨立） 16 MBps EISA 32 8 MHz（獨立） 33 MBps VESA (VLBUS) 32 33 MHz（ CPU） 133 MBps PCI 32 64 33 MHz（獨立） 66 MHz（獨立） 132 MBps 528 MBps AGP 32 MHz（獨立） 133 MHz（獨立） 266 MBps 533 MBps RS232 串行通信 總線標準 數(shù)據(jù)終端設備（計算機）和數(shù)據(jù)通信設備（調制解調器）之間的標準接口 USB 串行接口 總線標準 普通無屏蔽雙絞線 帶屏蔽雙絞線 最高 Mbps () 12 Mbps () 480 Mbps () 四、總線標準 DMA(Direct Memory Access，直接存儲器存取 )是所有現(xiàn)代電腦的一個重要特色。在實現(xiàn) DMA傳輸時，是由 DMA控制器直接掌管總線，因此，存在著一個總線控制權轉移問題。 DMA傳輸前， CPU把總線控制權交給 DMA控制器 。 結束 DMA傳輸后， DMA控制器把總線控制權交回給 CPU。 DMA（直接存儲器訪問 ） DMA請求 ： CPU對 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請求。 DMA響應 ： DMA控制器對 DMA請求判別優(yōu)先級及屏蔽，向總線裁決邏輯提出總線請求。當 CPU執(zhí)行完當前總線周期即可釋放總線控制權。此時，總線裁決邏輯輸出總線應答，表示 DMA已經(jīng)響應，通過 DMA控制器通知 I/O接口開始 DMA傳輸。 一個完整的 DMA傳輸 過程必須經(jīng)過下面的 4個步驟 ： 延伸知識 DMA（直接存儲器訪問 ） DMA傳輸 ： DMA控制器獲得總線控制權后， CPU即刻掛起或只執(zhí)行內部操作，由 DMA控制器輸出讀寫命令，直接控制 RAM與 I/O接口進行 DMA傳輸。在傳送過程中不需要中央處理器的參與，但開始時需提供要傳送數(shù)據(jù)的起始位置和數(shù)據(jù)長度。 DMA結束 ：當完成規(guī)定的成批數(shù)據(jù)傳送后， DMA控制器即釋放總線控制權，并向 I/O接口發(fā)出結束信號。 I/O接口收到結束信號，一方面停 止 I/O設備的工作，另一方面向 CPU提出中斷請求，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，帶著本次操作結果及狀態(tài) 繼續(xù)執(zhí)行原來的程序。 由此可見， DMA傳輸方式無需 CPU直接控制傳輸，也沒有中斷處理方式那樣保留現(xiàn)場和恢復現(xiàn)場的過程，通過硬件為 RAM與 I/O設備開辟一條直接傳送數(shù)據(jù)的通路，使 CPU的效率大為提高。 延伸知識 定義 ：比主存儲器體積小但速度快，用于 保有 從主存儲器得到指令的副本 ——很可能在下一步為處理器所需 ——的專用 緩沖器 。 cache（高速緩沖存儲器 ） DRAM（ Dynamic Random Access Memory），即動態(tài)隨機存取存儲器，最為常見的系統(tǒng)內存 ，使用電容存儲，每隔一段時間，要刷新充電一次，否則內部的數(shù)據(jù)即會消失，只能將數(shù)據(jù)保持很短的時間。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存，不需要刷新電路即能保存它內部存儲的數(shù)據(jù)。性能高，集成度低（相同容量內存體積大，較占用主板面積），功耗大。 高速緩沖存儲器（ Cache） 其原始意義是指存取速度比一般隨機存取記憶體（ RAM）來得快的一種 RAM，一般而言它不像系統(tǒng)主記憶體那樣使用 DRAM技術，而使用昂貴但較快速的SRAM技術，也有快取記憶體的名稱。 延伸知識 cache（高速緩沖存儲器 ） 基本概念 在計算機存儲系統(tǒng)的層次結構中，介于中央處理器和主存儲器之間的高速小容量存儲器。它和主存儲器一起構成一級的存儲器。 高速緩沖存儲器和主存儲器之間信息調度和傳送是由硬件自動進行的。 某些機器甚至有二級三級緩存，每級緩存比前一級緩存速度慢且容量大。而這時，一開始的高速小容量存儲器就被人稱為一級緩存。 延伸知識 組成結構 高速緩沖存儲器是存在于主存與 CPU之間的一級存儲器， 由靜態(tài)存儲芯片 (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存儲體 ：存放由主存調入的指令與數(shù)據(jù)塊。 地址轉換部件 ：建立目錄表以實現(xiàn)主存地址到緩存地址