【導(dǎo)讀】狀和尺寸、引腳線的排列方式等方面。根據(jù)連線的類型，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總線可分為電纜。式、主板式和背板式。電纜式總線通常采用扁平電纜連接電路板；主板式總線通常在主。模塊或設(shè)備電路板都以插板的方式插入背板。串行總線采用一條線路傳。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中可以有多個(gè)層次的總線：芯片級(jí)的、板級(jí)的和系統(tǒng)級(jí)的。部件的數(shù)據(jù)通路。板極總線連接主機(jī)系統(tǒng)印刷電路板CPU和主存等部件，通常也稱局部。總線的電氣特性定義為每一條信號(hào)線的信號(hào)傳遞方向、信號(hào)的時(shí)序特征和電平特征。雙向傳輸?shù)目偩€又可分為半雙工的和全雙工的。到另一端，不能反向傳輸。單處理機(jī)總線中，一般規(guī)定送入CPU的信號(hào)為輸入信號(hào)，從CPU發(fā)出的信號(hào)為輸出信號(hào)。若總線工作頻率8MHz，總線寬度8位，則最大傳輸速率為8MB/s?？偩€標(biāo)準(zhǔn)是指芯片之間、插板之間及系統(tǒng)之間，通過(guò)總線進(jìn)行連接和傳輸信息時(shí)，總線一直由它占用，技術(shù)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)也比較容易。

　　

【正文】 ，它是一種新型 的外設(shè)接口標(biāo)準(zhǔn)。 USB 以 Intel 公司為主，并有 Compaq、 IBM、 DEC 以及 NEC 等公司共同開(kāi)發(fā)，于1994 年 11 月制定了第一個(gè)草案， 1996 年 2 月公布了 版本，目前，已發(fā)展到 版本。 1997 年，微軟在 Windows97 中開(kāi)始外掛模塊形式提供對(duì) USB的支持， 1998 年后，隨著在 Windows 98 中內(nèi)置了對(duì) USB接口的支持模塊，加上 USB設(shè)備日益增多， USB逐漸流行起來(lái)。 1. USB傳輸類型 USB傳輸類型，實(shí)質(zhì)是 USB數(shù)據(jù)流類型，這是一個(gè)問(wèn)題的兩個(gè)方面。首先，從管理USB系統(tǒng)軟件的角度來(lái)描述 USB數(shù)據(jù)流類型的作用，然后，再討論相應(yīng)的傳輸類型的特點(diǎn)。 USB 數(shù)據(jù)流類型： USB 支持控制信號(hào)流、塊數(shù)據(jù)流、中斷數(shù)據(jù)流、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流等 4種數(shù)據(jù)類型?？刂菩盘?hào)流的作用是：當(dāng) USB設(shè)備加入系統(tǒng)時(shí)， USB系統(tǒng)軟件與設(shè)備之間建立起控制信號(hào)流來(lái)發(fā)送控制信號(hào)，這種數(shù)據(jù)不允許出錯(cuò)或丟失。塊數(shù)據(jù)流通常用于發(fā)送大量數(shù)據(jù)。中斷數(shù)據(jù)流是用于傳輸少量隨機(jī)輸入信號(hào)的，它包括事件通知信號(hào)、輸入字符或坐標(biāo)等，它們應(yīng)該以不低于 USB設(shè)備所期望的速率進(jìn)行傳輸。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流用于傳輸連接的固定速率的數(shù)據(jù)，它所需的帶寬 與所傳輸數(shù)據(jù)的采樣率有關(guān)。因?yàn)閷?shí)時(shí)數(shù)要求固定速率和低延時(shí)， USB 系統(tǒng)專門(mén)對(duì)此進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，盡量保持低誤碼率和較大的緩沖區(qū)。 與 USB數(shù)據(jù)流類型對(duì)應(yīng)， USB有 4 種基本的傳輸類型，它們是： (1) 控制傳輸 控制 (Control)傳輸是雙向的，它的傳輸有 2～ 3 個(gè)階段： Setup 階段， Data 階段 (可有可無(wú) )和 Status 階段。在 Setup 階段，主機(jī)送命令給設(shè)備；在 Data 階段，傳輸?shù)氖?Setup階段所設(shè)定的數(shù)據(jù)； Status 階段，設(shè)備返回握手信號(hào)給主機(jī)。 USB協(xié)議規(guī)定每一個(gè) USB設(shè)備必須要用端點(diǎn) 0 來(lái)完成控制傳送，它用在當(dāng) USB 設(shè)備第一次被 USB主機(jī)檢測(cè)到時(shí)和 USB主機(jī)交換信息。提供設(shè)備配置、對(duì)外設(shè)設(shè)定、傳送狀態(tài)這類雙向通信。傳輸過(guò)程中若發(fā)生錯(cuò)誤，則需重傳。 Control 傳輸主要是作配置設(shè)備用的，也可以作設(shè)備的其他特殊用途。例如，對(duì)數(shù)字相機(jī)設(shè)備，可以傳送暫停、繼續(xù)、停止等控制信號(hào)。 (2) 批傳輸 批 (Bulk)傳輸可以是單向，也可心是雙向。它用于傳送大批數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)的時(shí)間性不強(qiáng)，但要確保數(shù)據(jù)的正確性。在包的傳輸過(guò)程中，出現(xiàn)錯(cuò)誤，則重傳。其典型的應(yīng)用是 掃描儀，打印機(jī)，靜態(tài)圖片輸入。 (3) 中斷傳輸 中斷 (Interrupt)傳輸是單向，且僅輸入到主機(jī)，它用于不固定的、少量的數(shù)據(jù)傳送。當(dāng)設(shè)備需要主機(jī)動(dòng)性為其服務(wù)時(shí)，向主機(jī)發(fā)送此類信息以通知主機(jī)，像鍵盤(pán)、鼠標(biāo)之類的輸入設(shè)備采用這種方式。 USB 的中斷是 Polling(查詢 )類型。主機(jī)要頻繁地請(qǐng)求端點(diǎn)輸入。 USB設(shè)備在滿速情況下，其端點(diǎn) Polling周期為 1～ 255ms；對(duì)于低速成情況， Polling周期為 10～ 255ms。因此，最快的 Polling頻率是 1kHz。在信息的傳輸過(guò)程中，如果出現(xiàn)錯(cuò) 誤，則需將在下一個(gè) Polling中重傳。 (4) 等時(shí)傳輸 等時(shí) (Isochronous)(同步 )傳輸可以單向也可以雙向，用于傳送邊連續(xù)性、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)。這種方式的特點(diǎn)是要求傳輸速率固定 (恒定 )，時(shí)間性強(qiáng)，忽略傳送錯(cuò)誤，即傳輸中數(shù)據(jù)出錯(cuò)也不重傳。因?yàn)檫@樣會(huì)影響傳輸速率。傳送的最大數(shù)據(jù)包是 1024B/ms。視頻設(shè)備、數(shù)字聲音設(shè)備和數(shù)字相機(jī)采用這種方式。 2. USB的主要特點(diǎn) (1) 用一種連接器類型連接多種外設(shè) (2) 用一個(gè)接口連接大量的外設(shè) (3) 連接簡(jiǎn)單 快速 (4) 總線提供電源 (5) 速度加快了 總線控制 現(xiàn)代微機(jī)系統(tǒng)中，總線的層次化結(jié)構(gòu)發(fā)展十分迅速。 層次化總線結(jié)構(gòu)主要分 3 個(gè)層次：微機(jī)處理器總線 (或稱 Host Bus)、局部總線 (以 PCI總線為主 )、系統(tǒng)總線 (如 ISA總線 )。 三級(jí)總線中，微處理器總線提供了系統(tǒng)原始的控制、命令等信號(hào)以及與系統(tǒng)中各功能部件傳輸代碼的最高速度的通路，以印刷電路的形式頒在主板上微處理器周圍。局部總線 (PCI)和系統(tǒng)總線 (ISA)均是作為輸入 /輸出 (I/O)設(shè)備接口與系統(tǒng)互連的擴(kuò)展總線，其終端是兩種不同的邊緣接觸型插座， PCI 與 ISA 型 I/O 接口模塊 (卡 )插入這些插座上就實(shí)現(xiàn)了這些擴(kuò)展模塊與系統(tǒng)的互連。按照傳統(tǒng)的概念， PCI 總線由于離微機(jī)處理器較“近”，習(xí)慣稱之為“局部總線”， ISA總線與微處理器之間隔著 PCI 總線，習(xí)慣稱之為系統(tǒng)總線 (標(biāo)準(zhǔn)總線 )。 實(shí)際上， PCI 總線是為了適應(yīng)高速 I/O 設(shè)備的需求而產(chǎn)生的一個(gè)總線層次 ,而 ISA 總線是為了延續(xù)老的 \低速 I/O 設(shè)備接口卡的壽命而保留的一個(gè)總線層次。由于 PCI 總線的高性能價(jià)格比及跨平臺(tái)特點(diǎn)，它今 后將成為不同平臺(tái)的 PC 微機(jī)乃至工作站的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)總線。 隨著 PCI 總線的推出和應(yīng)用，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中允許多種總線共同工作。因此，在繼多處理器、多媒體概念之后，又出現(xiàn)了多總線的概念。 3 個(gè)層次總線的頻寬不同，控制協(xié)議不同，在實(shí)現(xiàn)互連時(shí)層與層之間必須有“橋梁”過(guò)渡。 總線之間的所謂橋，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是一個(gè)總線轉(zhuǎn)換器，它實(shí)現(xiàn)各類微處理器總線到 PCI總線、各類標(biāo)準(zhǔn)總線到 PCI 總線的連接，并允許它們之間相互通信。因此，橋的兩端必有一端與 PCI 總線連接，另一端可接不同的微處理器總線或標(biāo)準(zhǔn)總線，可見(jiàn)，橋是不對(duì)稱的。 橋的內(nèi)部包含有一些相當(dāng)復(fù)雜的兼容協(xié)議的單元電路，也可以與內(nèi)存控制器或外設(shè)控制器包裝在一起。實(shí)現(xiàn)這些總線橋接功能的是一組大規(guī)模集成專用電路，稱之為 PCI總線芯片組 (Chipset)或 PCI 總線組件。 隨著微處理器性能的迅速提高及產(chǎn)品種類增多，在保持 PC機(jī)主板的組織結(jié)構(gòu)不變的前提下，只改變這些芯片組的設(shè)計(jì)即可使系統(tǒng)適應(yīng)不同微處理器的要求。為了使高速外設(shè)能直接與 PCI 總線橋接，一些外設(shè)專業(yè)廠商開(kāi)發(fā)和推出了一大批新的 PCI 總線的外設(shè)控制器大規(guī)模集成芯片。以這些芯片為基礎(chǔ)，生產(chǎn)出許多 PCI 總線外設(shè)插 卡，如視頻圖像卡、高速網(wǎng)絡(luò)卡、多媒體卡以及高速外存儲(chǔ)設(shè)備卡 (SCSI 控制器， IDE控制卡 )等。這些芯片具有獨(dú)立的處理能力，并帶有 PCI 接口，使高速外高能直接掛到 PCI局部總線上，共享 PCI 局部總線提供的各種性能優(yōu)越的服務(wù)，大大提高了系統(tǒng)的性能。 總線通信 系統(tǒng)總線最基本的任務(wù)就是傳送數(shù)據(jù)，這里的“數(shù)據(jù)”包括程序指令、運(yùn)算處理的數(shù)據(jù)、設(shè)備的控制命令和狀態(tài)字及設(shè)備的輸入／輸出數(shù)據(jù)。而系統(tǒng)總線上的數(shù)據(jù)是在主模塊的控制下進(jìn)行的，主模塊有控制總線的能力，例如 CPU 及 DMA 模塊。 從模塊則沒(méi)有控制總線的能力，但它可對(duì)總線上傳來(lái)的地址信號(hào)進(jìn)行地址譯碼，并且接受和執(zhí)行總線主模塊的命令。 1. 總線完成 1次數(shù)據(jù)傳輸周期，一般分為 4個(gè)階段： (1) 申請(qǐng)階段： (2) 尋址階段： (3) 傳數(shù)階段： (4) 結(jié)束階段： 2. 主模塊和從模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程的握手方式有４種： (1) 同步方式 (2) 異步方式 (3) 半同步方式 (4) 分離方式