[高等教育]第6章總線系統(tǒng)-wenkub.com
2025-01-16 10:28 本頁面
【正文】 本章重點： 1. 總線的基本概念 (定義，分類，特性，指標，連接方式，早期與當代總線結構 )； 2. 信息的傳送方式； 2. 接口的概念與功能； 3. 總線的仲裁； 4. 總線的定時與數(shù)據(jù)傳送模式。也可以使用流水線的方式來提高總線利用率 。 優(yōu)點 ： 不需要統(tǒng)一的公共時鐘，總線周期的長度可變，不把響應時間強加到功能模塊上，允許快速和慢速的功能模塊都能連接到同一總線上，給設計者以充分的靈活和選擇余地 。 適用范圍 ： 適合總線長度較短、各個功能模塊存取時間比較接近的情況。最后，獲勝的仲裁號留在仲裁總線上。 1. 集中式仲裁 1. 集中式仲裁 3） 獨立請求方式 總線的定時 總線的一次信息傳送過程： 請求總線 、 總線仲裁 、尋址 、 信息傳送 、 狀態(tài)返回 （或錯誤報告）。 1. 集中式仲裁 3） 獨立請求方式 每一共享總線的設備均有一對 BRi和 BGi，當設備要求使用總線時，便發(fā)出總線請求信號，中央仲裁器有一個 排隊電路 ， 根據(jù)一定的優(yōu)先次序決定首先響應哪個設備的請求，給設備以授權信號 。 缺點 ： 對詢問鏈電路故障敏感，優(yōu)先級固定而不能調整、速度慢 。 1. 集中式仲裁 1） 鏈式查詢方式 特點 ： 共用一條總線授權線 ，總線授權信號 BG串行地從一個 I/O接口傳送到下一個 I/O接口，假如BG到達的接口無總線請求，則繼續(xù)往下查詢；如果有總線請求，則 BG信息不再向下查詢，該接口獲得總線控制權。 功能模塊狀態(tài) ：主動和被動。 總線控制器 提出 ： 為解決多個主設備同時競爭總線控制權的問題 ，必須具有 總線仲裁部件 ， 以某種方式選擇其中一個主設備作為總線下一次的主方 。 總線控制器具有資源分配、沖突判定、設備選擇、啟動、復位等功能。 程序中斷 ： 外圍設備向 CPU請求某種動作時，接口即發(fā)生一個中斷信號到 CPU。 緩沖 ： 作為緩沖器，用以補償各種設備在速度上的差異 。 一般采用電位傳送， 系統(tǒng)總線都采用“并行傳送”方式 3. 分時傳送 一是 總線復用方式 ，如在某個傳輸線上既傳輸數(shù)據(jù)又傳送地址，為此必須劃分時間片； 二是 共享總線的部件，分時使用總線 。 1. 串行傳送 優(yōu)點 ： 只需一條傳輸線，成本低廉 。 3. 碼元時間 波特率的倒數(shù)，即傳輸一位碼元的時間 。 Pentium總線系統(tǒng)中有個核心邏輯芯片組，簡稱 PCI芯片組 ， 在系統(tǒng)起著至關重要的作用，它包括： 主存控制器芯片、 cache控制器芯片 、 南橋和北橋芯片 ，稱為Intel4 440系列 。 總線結構實例 使用該總線與低速的 I/O設備連接 。 Pentium的總線 ： 三層次的多總線結構 。 仲裁總線 ： 總線 請求線 和總線 授權線 。 三總線是 在雙總線的基礎上增加了 I/O總線形成的 。 總線的連接方式 1. 單總線結構 在 CPU和主存之間專門設置了一組高速的存儲總線 ，使 CPU通過專用總線與內存交換信息，減輕了系統(tǒng)總線負擔；同時內存與外
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