【正文】 每個(gè)集線器提供 7個(gè) USB設(shè)備的插口 ， 可以將其他的集線器插入與微機(jī)系統(tǒng)相連的集線器中 ， 這樣微機(jī)上就有了 13個(gè)插口 ， 由于最多允許插入 21個(gè)集線器 ， 系統(tǒng)就有了可連接 127個(gè)不同設(shè)備的插口 。 通常打印機(jī) 、 掃描儀和數(shù)字相機(jī)以這種方式與主機(jī)聯(lián)接 。 當(dāng) USB設(shè)備收到這些數(shù)據(jù)和命令后 ， 將依據(jù)先進(jìn)先出的原則處理到達(dá)的數(shù)據(jù) 。 ③ 控制傳輸方式 (Control)— 該方式用來處理主機(jī)到 USB設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸 。 等時(shí)傳輸方式以固定的傳輸速率 ， 連續(xù)不斷地在主機(jī)與 USB設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù) ， 在傳送數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí) ， USB并不處理這些錯(cuò)誤 ， 而是繼續(xù)傳送新的數(shù)據(jù) 。 ⑤ 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 (Client Driver Software)— 用來驅(qū)動(dòng) USB設(shè)備的程序 ， 通常由操作系統(tǒng)或 USB設(shè)備制造商提供 。 ④ USB設(shè)備 (USB Device)— 包括與微機(jī)相連的 USB外圍設(shè)備 ， 分為兩類 ，一類設(shè)備本身可再接其他 USB外圍設(shè)備 ， 另一類設(shè)備本身不可再連接其他外圍設(shè)備 ， 前者稱為集線器 (Hub)， 后者稱為設(shè)備 (Function)。 ② 控制器驅(qū)動(dòng)程序 (Host Controller Driver)— 在控制器與 USB設(shè)備之間建立通信信道 。 計(jì)算機(jī)組成原理 第六章 系統(tǒng)總線 63 （ 2） USB的結(jié)構(gòu) USB規(guī)范中將 USB分為五個(gè)部分：控制器 、 控制器驅(qū)動(dòng)程序 、 USB芯片驅(qū)動(dòng)程序 、 USB設(shè)備以及針對不同 USB設(shè)備的客戶驅(qū)動(dòng)程序 。 ③ 降低設(shè)備成本 — USB總線作為一種開放式標(biāo)準(zhǔn) ， 使廠商可以大規(guī)模生產(chǎn) ， 便于降低成本 。 ② 多用途 — 在 USB規(guī)范中 ， 外設(shè)通過集線器呈樹狀接至一個(gè)端口上 ， 一臺微機(jī)可連接 127臺不同種類的設(shè)備 ， 對目前微機(jī)的需求來講 ， 如此多的外設(shè)已綽綽有余 。 計(jì)算機(jī)組成原理 第六章 系統(tǒng)總線 62 （ 1） USB的特性 USB的主要特征如下： ① 即插即用和熱插拔功能 — USB設(shè)備不僅具有即插即用的功能 ， 并且可以在不重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)的情況下安裝或卸載 ， 系統(tǒng)可以自動(dòng)檢測外設(shè)的變化和外部設(shè)備對系統(tǒng)資源的需求 ， 并自動(dòng)為設(shè)備分配這些資源 。USB能智能識別 USB鏈上外圍設(shè)備的插入或拆卸。通過這種類似菊花鏈?zhǔn)降倪B接，一個(gè) USB控制器可連接多達(dá) 127臺外設(shè)，而每個(gè)外設(shè)間的距離可達(dá) 5m。使用 USB時(shí)，新增加的外設(shè)可以直接與系統(tǒng)單元上的端口相連，或者與集線器相連。 USB提供機(jī)箱外的熱插拔即用連接，連接外設(shè)不必再打開機(jī)箱，也不必關(guān)閉主機(jī)電源。解決這一問題的關(guān)鍵是，提供設(shè)備的共享接口來解決微機(jī)與周邊設(shè)備的通用連接。目前微機(jī)中幾乎每個(gè)設(shè)備都有它自己的一套連接設(shè)備。 采用 SCSI標(biāo)準(zhǔn)的這些外設(shè)本身必須配有相應(yīng)的外設(shè)控制器 。 5． SCSI接口 SCSI的原文是 Small Computer System Interface， 即小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口 。 由于要求相應(yīng)的外部設(shè)備也具有 IEEE 1394接口功能才能連接到 IEEE 1394總線上 ， 所以 ， 直到 1995年第 3季度 Sony推出的數(shù)碼攝像機(jī)加上了 IEEE 1394接口后 ， IEEE 1394才真正的得到了應(yīng)用 。 IEEE 1394的原型是運(yùn)行在 Apple Mac微機(jī)上的 Fire Wire(火線 )，由 IEEE采用并且重新進(jìn)行了規(guī)范 。 計(jì)算機(jī)組成原理 第六章 系統(tǒng)總線 58 3． IEEE 1394接口 IEEE 1394是一種串行接口標(biāo)準(zhǔn) ， 這種接口標(biāo)準(zhǔn)允許把微機(jī) 、 微機(jī)外部設(shè)備 、 各種家電非常簡單地連接在一起 。 Ultra DMA66進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)傳輸率，突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率在理論上可達(dá) 。 符合該標(biāo)準(zhǔn)的主板和硬盤早在1997年便已經(jīng)投放市場 ， 目前幾乎所有的主板及硬盤都支持該標(biāo)準(zhǔn) 。 在 ATA－ 4標(biāo)準(zhǔn)沒有正式推出之前 ， 作為一個(gè)過渡性的標(biāo)準(zhǔn) ， Quantum和Intel推出了 Ultra ATA(Ultra DMA)標(biāo)準(zhǔn) 。ATA－ 3本身并沒有定義更高的傳輸模式 。 計(jì)算機(jī)組成原理 第六章 系統(tǒng)總線 56 2． Ultra DMA33和 Ultra DMA66接口 在 ATA－ 2標(biāo)準(zhǔn)推出之后 ， SFFC又推出了 ATA－ 3標(biāo)準(zhǔn) 。與 IDE相比， EIDE具有支持大容量硬盤、可連接四臺 EIDE設(shè)備、有更高數(shù)據(jù)傳輸速率（ ）等幾方面的特點(diǎn)。 計(jì)算機(jī)組成原理 第六章 系統(tǒng)總線 55 增強(qiáng)型 IDE (Enhanced IDE)是 Western Digital為取代 IDE而開發(fā)的磁盤機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)。 由于把磁盤控制器集成到驅(qū)動(dòng)器之中 ， 磁盤接口卡就變得十分簡單 ， 現(xiàn)在的微機(jī)系統(tǒng)中已不再使用磁盤接口卡 ， 而把磁盤接口電路集成到系統(tǒng)主板上 ， 并留有專門的IDE連接器插口 。 它是由 Compaq公司開發(fā)并由 Western Digital公司生產(chǎn)的磁盤控制器接口 。有了如此快的傳輸速度，自然使圖形顯示（特別是 3D圖形）的性能有了極大的提高，從而使微型機(jī)在圖形處理方面又向前邁了一大步，也使得讓微型機(jī)達(dá)到 3D圖形工作站性能的夢想成為了現(xiàn)實(shí)。 AGP的實(shí)現(xiàn)依賴兩個(gè)方面，一是支持 AGP的芯片組 /主板，二是 AGP顯示接口卡。連接在 AGP總線插槽上的 AGP顯示接口卡，其視頻信號的傳送速率可以從 PCI總線的 133MB/s提高到 533MB/s。 計(jì)算機(jī)組成原理 第六章 系統(tǒng)總線 52 3． AGP總線 Intel公司開發(fā)了 AGP(Accelerated Graphics Port， 圖形加速端口 )標(biāo)準(zhǔn)，主要目的就是要大幅提高微型機(jī)的圖形尤其是 3D圖形的處理能力。 VESA(Video Electronics Standards Association)，是 VESA組織 (由 IBM、 Compaq等發(fā)起，有 120多家公司參加 )按 Local Bus(局部總線 )標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的一種開放性總線，但成本較高，只是適用于 486的一種過渡標(biāo)準(zhǔn)，目前已經(jīng)淘汰。 目前微型機(jī)上均保留了 EISA總線插槽 。 ISA總線的影響非常大 ， 直到現(xiàn)在還有大量 ISA總線設(shè)備在使用 ， 大多數(shù)主板也保留了 ISA總線的插槽 。 由于異步通信采用了應(yīng)答式全互鎖方式，因此，它能夠適用于存取周期不同的部件之間的通信，對總線長度也沒有嚴(yán)格的要求。在這種全互鎖的雙向通信中， READY信號和 ACK信號的寬度是依據(jù)傳輸情況的不同而浮動(dòng)變化的。 發(fā)送部件收到 ACK信號后可以撤除數(shù)據(jù)和 READY信號 ， 以便進(jìn)行下一次傳送 。 發(fā)送部件將數(shù)據(jù)放在總線上 ， 延遲 t時(shí)間后發(fā)出 READY信號 ，通知對方數(shù)據(jù)已在總線上 。同步總線必須按最慢的部件設(shè)計(jì)公共時(shí)鐘，如果各部件存取時(shí)間相差很大，則會大大損失總線效率。就總線的長度來講，必須按距離最長的兩個(gè)設(shè)備的傳輸延遲來設(shè)計(jì)公共時(shí)間，但是總線長了勢必降低傳輸頻率。 同步通信適用于總線長度較短、各部件存取時(shí)間比較接近的情況。 這個(gè)公共的時(shí)鐘可以由 CPU總線控制部件發(fā)送到每一個(gè)部件 （ 設(shè)備 ） ， 也可以讓每個(gè)部件有各自的時(shí)鐘發(fā)生器 ， 然而它們都必須由總線控制部件發(fā)出的時(shí)鐘信號進(jìn)行同步 。 通信方式是實(shí)現(xiàn)總線控制和數(shù)據(jù)傳送的手段 ， 通常分為同步通信和異步通信兩種 。 總線控制部件中一般有一個(gè)排隊(duì)電路 ， 根據(jù)一定的優(yōu)先次序決定首先響應(yīng)哪個(gè)設(shè)備的請求 ， 并對該設(shè)備發(fā)出同意信號 BGi。 在獨(dú)立請求方式中 ， 每一個(gè)共享總線的設(shè)備均有一對總線請求線 BRi和總線同意線 BGi。 每個(gè)設(shè)備接口都有一個(gè)設(shè)備地址判別電路 ， 當(dāng)?shù)刂肪€上的計(jì)數(shù)值與請求總線的設(shè)備的相一致時(shí) ， 該設(shè)備置 BS線為 “ 1”， 獲得總線使用權(quán) ，此時(shí)中止計(jì)數(shù)查詢 。 總線上的任一設(shè)備要求使用總線時(shí) ， 通過 BR線發(fā)出總線請求 。 鏈?zhǔn)讲樵兎绞降膬?yōu)點(diǎn)是 ， 只用很少幾根線就能按一定優(yōu)先次序?qū)崿F(xiàn)總線控制 ， 并且這種鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)很容易擴(kuò)充設(shè)備 。 這意味著 ， 該 I/O接口就獲得了總線控制權(quán) 。 計(jì)算機(jī)組成原理 第六章 系統(tǒng)總線 41 總線控制部 件BSBR設(shè)備接口0設(shè)備接口1設(shè)備接口nD??ABG( a )總線控制部 件BSBR設(shè)備接口0設(shè)備接口1設(shè)備接口nD??A設(shè)備地址計(jì)數(shù)器( b )總線控制部 件BG0BR0設(shè)備接口0設(shè)備接口1設(shè)備接口n??BG1BR1BGnBRn( c )圖 6. 1 9 集中式總線控制方式( a) 鏈?zhǔn)讲樵兎绞?； ( b ) 計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式 ； ( c) 獨(dú)立請求方式 計(jì)算機(jī)組成原理 第六章 系統(tǒng)總線 42 鏈?zhǔn)讲樵兎绞降闹饕卣魇强偩€同意信號 BG的傳送方式：串行地從一個(gè) I/O接口送到下一個(gè) I/O接口 。 ② BR（ 總線請求 ） — 該線有效 ， 表示至少有一個(gè)外設(shè)要求使用總線 。 在三總線系統(tǒng)的 I/O總線中