微機(jī)原理與應(yīng)用第13章總線與接口-在線瀏覽
2025-07-13 08:12本頁面
【正文】 仲裁方式 “ 菊花鏈 ” 仲裁（串行） 并行仲裁 串并行二維仲裁 ? 總線仲裁 :確定模塊如何分配并使用總線 ? 任一時刻只能有一個模塊擁有總線的控制權(quán) (1)“ 菊花鏈”總線仲裁方式 三線“菊花鏈”：總線請求 BR、總線允許 BG、總線忙 BB 三線菊花鏈仲裁原理 ? 任一主控器 Ci發(fā)出總線請求時，使 BR＝ 1 ? 任一主控器 Ci占用總線，使 BB＝ 1，禁止 BG輸出 ? 主控器 Ci沒發(fā)請求 (BRi=0)，卻收到 BG(BGINi＝ 1)，則將 BG向后傳遞 (BGOUTi＝ 1) 三線菊花鏈仲裁原理 ? 當(dāng) BR＝ 1， BB＝ 0時，仲裁器發(fā)出 BG信號。 總線的性能指標(biāo) 1． 總線寬度 總線寬度又稱總線位寬 ， 指的是總線能同時傳送數(shù)據(jù)的位數(shù) 2． 總線頻率 總線工作頻率是總線工作速度的一個重要參數(shù) ，工作頻率越高 ， 速度越快 。 總線的操作過程（續(xù)） 3． 傳輸階段 主模塊和從模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換 ， 數(shù)據(jù)由源模塊出 ，經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳送到目的模塊 。《 微機(jī)原理與接口技術(shù) 》 輔助教學(xué)電子課件 易凡 第十三章 系統(tǒng)總線與接口 第十三章 系統(tǒng)總線與接口技術(shù) 教學(xué)重點(diǎn) 總線的概念和分類 ISA總線 PCI總線 USB接口 總線的概念和分類 總線： ? 一組導(dǎo)線的集合，是系統(tǒng)與系統(tǒng)之間或系統(tǒng)內(nèi)部各部件之間進(jìn)行信息傳輸所必需的全部信號線的總和 例：內(nèi)部總線 8位隊列總線 總 線 控 制 邏 輯 內(nèi)部總線 16位 地址加法器 20位地址總線 16位數(shù)據(jù)總線 總線接口部件BIU 1 2 3 4 5 6 指令隊列 CS DS SS ES EU 控 制 器 ALU 暫 存 器 標(biāo)志寄存器 執(zhí)行部件EU 通用寄存器 AX AH AL BX BH BL CX CH CL DX DH DL SP BP DI SI 8088 8086 IP 暫存器 8086總線 例：系統(tǒng)總線 MPU RAM ROM I/O接口 外設(shè) AB DB CB 例： 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 中的總線 例：總線實體 PCI總線 外設(shè)接口總線 總線標(biāo)準(zhǔn) 總線標(biāo)準(zhǔn) : 是指芯片之間、插板之間及系統(tǒng)之間，通過總線進(jìn)行連接和傳輸信息時，應(yīng)遵守的一些協(xié)議與規(guī)范，包括硬件和軟件兩個方面。 ? 物理特性 ：指總線物理連接的方式 ? 功能特性 ：描述總線中每一根線的功能 ? 電氣特性 ：定義每一根線上信號的傳送方向、有效電平范圍 ? 時間特性 ：定義了每根線在什么時間有效，即每根線的時序 總線 同步并行總線 ? 高速、高效 ? 通信距離短 并行總線 串行總線 異步并行總線 半同步并行總線 同步串行總線 異步串行總線 ? 距離遠(yuǎn)、簡單 ? 速度慢 總線的分類 按數(shù)據(jù)傳輸方式分類 ? 并行總線 將數(shù)據(jù)的各位同時在多根并行傳輸線上進(jìn)行傳輸，適于短距離、高速通信 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 目 的 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 源 0 1 0 1 0 1 1 0 ? 串行總線 將數(shù)據(jù)的各位按時間順序依次在一根傳輸線上傳輸，適于長距離、中低速通信 RxD 目 的 TxD 源 0 1 1 0 1 0 1 0 CPU 數(shù)據(jù)總線 地址 譯碼 讀出信號 寫入信號 復(fù)位 準(zhǔn)備好 中斷請求 地址 輸 入 設(shè) 備 輸 出 設(shè) 備 控制寄存器 輸入緩沖寄存器 輸出緩沖寄存器 狀態(tài)寄存器 片選 A 0 A 1 數(shù)據(jù)輸入準(zhǔn)備好 數(shù)據(jù)輸入 數(shù)據(jù)輸入回答 數(shù)據(jù)輸出 數(shù)據(jù)輸出準(zhǔn)備好 數(shù)據(jù)輸出回答 并行接口連接外設(shè)示意圖 ④ ④ (系統(tǒng) )外總線 如并口、串口 ③ ③ (系統(tǒng) )內(nèi)總線 如 ISA、 PCI ② ② 片 (間 )總線 三總線形式 ① ① 片內(nèi)總線 單總線形式 微 機(jī) 總 線 結(jié) 構(gòu) 運(yùn)算器 寄存器 控制器 CPU 存儲芯片 I/O芯片 主板 擴(kuò)展 接口板 擴(kuò)展 接口板 微機(jī)系統(tǒng) 其 他 微 機(jī) 系 統(tǒng) 其 他 儀 器 系 統(tǒng) 微機(jī)系統(tǒng)的四級總線示意圖 ? 片內(nèi)總線：主要由微處理器芯片內(nèi)部的總線，是連接各功能部件的信息通路 ? 系統(tǒng)總線：它是微機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部各部件（插板）之間進(jìn)行連接和傳輸信息的一組信號線 ? 主板局部總線：是介乎 CPU總線和系統(tǒng)總線之間的一級總線 ? 外部總線：是系統(tǒng)之間或微機(jī)系統(tǒng)與外部設(shè)備之間進(jìn)行通信的一組信號線，也稱為通信總線 按系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)分類 總線的操作過程 1． 總線請求和仲裁階段 需要使用總線的主模塊提出要求 ， 由總線使用的仲裁機(jī)構(gòu)確定 ， 把下一個傳輸周期的總線使用權(quán)分配給某個請求源 2． 尋址階段 取得使用權(quán)的主模塊 ， 通過地址總線發(fā)出本次要訪問的從模塊的存儲器地址 ， 或 I/O端口地址及有關(guān)命令 ， 讓參與本次傳輸?shù)膹哪K被選中并開始啟動 。 4． 結(jié)束階段
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