[高等教育]第6章總線系統(tǒng)-在線瀏覽
2025-03-08 10:28本頁(yè)面
【正文】 1. 單總線結(jié)構(gòu) 總線的連接方式 特點(diǎn) ： 使用一條單一的系統(tǒng)總線來(lái)連接 CPU、主存和 I/O設(shè)備 。 取指令、執(zhí)行指令的過(guò)程。 某些外圍設(shè)備也可以指定地址。 總線的連接方式 1. 單總線結(jié)構(gòu) 在 CPU和主存之間專門設(shè)置了一組高速的存儲(chǔ)總線 ，使 CPU通過(guò)專用總線與內(nèi)存交換信息，減輕了系統(tǒng)總線負(fù)擔(dān)；同時(shí)內(nèi)存與外設(shè)之間仍使用系統(tǒng)總線實(shí)現(xiàn) DMA操作，而不必經(jīng)過(guò) CPU。 2. 雙總線結(jié)構(gòu) DMA（ Direct Memory Access） 直接內(nèi)存訪問(wèn) ： DMA控制器從 CPU完全接管對(duì)總線的控制，內(nèi)存和外圍設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換直接進(jìn)行，不經(jīng)過(guò) CPU，以便高速傳送數(shù)據(jù) 。 三總線是 在雙總線的基礎(chǔ)上增加了 I/O總線形成的 。 總線結(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算機(jī)性能的影響 1. 最大存儲(chǔ)容量 單總線 3. 吞吐量 利用雙端口存儲(chǔ)器，三總線 2. 指令系統(tǒng) 雙總線 總線的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1）早期的 缺點(diǎn) ： 1） CPU是總線的唯一主控者； 2）總線結(jié)構(gòu)與 CPU緊密相關(guān)，通用性差。 仲裁總線 ： 總線 請(qǐng)求線 和總線 授權(quán)線 。 公用線 ： 包括 時(shí)鐘信號(hào)線 、 電源線 、 地線 、 系統(tǒng)復(fù)位線 以及加電或斷電的 時(shí)序信號(hào)線 等 。 Pentium的總線 ： 三層次的多總線結(jié)構(gòu) 。 總線結(jié)構(gòu)實(shí)例 2） PCI總線 用于連接高速的 I/O設(shè)備模塊 ，通過(guò)“橋”芯片，上面與更高速的 CPU總線相連，下面與低速的 ISA總線相接。 總線結(jié)構(gòu)實(shí)例 使用該總線與低速的 I/O設(shè)備連接 。 ISA總線控制邏輯還通過(guò)主板上片級(jí)總線與實(shí)時(shí)鐘 /日歷、 ROM、鍵盤和鼠標(biāo)控制器等芯片相連。 Pentium總線系統(tǒng)中有個(gè)核心邏輯芯片組，簡(jiǎn)稱 PCI芯片組 ， 在系統(tǒng)起著至關(guān)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 。 2. 波特率（碼元傳輸率） 每秒鐘通過(guò)信道傳輸?shù)拇a元數(shù) 。 3. 碼元時(shí)間 波特率的倒數(shù)，即傳輸一位碼元的時(shí)間 。 在串行傳送時(shí)，按照順序來(lái)傳送表示一個(gè)數(shù)碼的所有二進(jìn)制位的脈沖信號(hào)，每次一位 。 1. 串行傳送 優(yōu)點(diǎn) ： 只需一條傳輸線，成本低廉 。 應(yīng)用 ：鼠標(biāo)、 modem、遠(yuǎn)程通信 信息的傳送方式 1. 串行傳送 2. 并行傳送 每個(gè)數(shù)據(jù)位都需要單獨(dú)占用一條傳輸線 。 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(shí)傳送 一是 總線復(fù)用方式 ，如在某個(gè)傳輸線上既傳輸數(shù)據(jù)又傳送地址，為此必須劃分時(shí)間片； 二是 共享總線的部件，分時(shí)使用總線 。接口在它動(dòng)態(tài)連接的部件間起“ 轉(zhuǎn)換器 ”的作用 ， 以實(shí)現(xiàn)彼此間的信息傳送。 緩沖 ： 作為緩沖器，用以補(bǔ)償各種設(shè)備在速度上的差異 。 轉(zhuǎn)換 ： 完成任何要求的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 。 程序中斷 ： 外圍設(shè)備向 CPU請(qǐng)求某種動(dòng)作時(shí)，接口即發(fā)生一個(gè)中斷信號(hào)到 CPU。
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