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《pc機(jī)系統(tǒng)總線》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、PC機(jī)的系統(tǒng)總線本章首先介紹了總線的概念和分類,然后對(duì)幾種常用的總線接口標(biāo)準(zhǔn)作了詳細(xì)介紹。1總線的概念和分類總線——BUS一組信號(hào)線的集合系統(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(hào)線的總和。1.1總線的概念8位隊(duì)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BIU123456指令隊(duì)列CSDSSSESEU控制器ALU暫存器標(biāo)志寄存器執(zhí)行部件EU通用寄存器AXAHALBXBHBLCXCHCLDXDHDLSPBPDISI80888086IP暫存器8086總線MPURAMROMI/
2、O接口外設(shè)ABDBCB1.2總線的分類總線同步并行總線?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(jiǎn)單?速度慢1.2總線的分類總線片內(nèi)總線(InChipBus)芯片總線(Component-LevelBus)內(nèi)總線(Board-LevelBus)外總線(CommunicationBus)標(biāo)準(zhǔn)總線非標(biāo)準(zhǔn)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)總線、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)總線、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線1.3并行總線MPURAMROMI/O接口外設(shè)ABDBCB一、并行總線的構(gòu)成地址總線AB、數(shù)據(jù)總線DB、控制總線CB二、并行總線的時(shí)
3、序1、同步并行總線時(shí)序數(shù)據(jù)傳送速率(或總線帶寬)完全由同步時(shí)鐘頻率和數(shù)據(jù)總線寬度確定無(wú)法兼容總線上各種不同響應(yīng)速度的設(shè)備二、并行總線的時(shí)序2、異步并行總線時(shí)序總線傳輸速度可根據(jù)設(shè)備的響應(yīng)速度自動(dòng)調(diào)整適應(yīng)能力強(qiáng)全互鎖握手方式握手信號(hào)二、并行總線的時(shí)序3、半同步并行總線時(shí)序能兼容總線上各種不同響應(yīng)度的設(shè)備使同步總線達(dá)到與異步總線相同的功能三、并行總線的仲裁掛接在BUS上的主控設(shè)備:CPU、DMAC、DRAM刷新控制器、總線橋……仲裁方式“菊花鏈”總裁(串行)并行仲裁串并行二維仲裁三、并行總線的仲裁1、“菊花鏈”總線仲裁方式三線“菊花
4、鏈”:總線請(qǐng)求BR、總線允許BG、總線忙BB三、并行總線的仲裁2、并行總線仲裁方式各模塊均有獨(dú)立的總線請(qǐng)求BR、總線允許BG三、并行總線的仲裁3、串并行二維總線仲裁方式各鏈路上優(yōu)先級(jí)由總線判決器內(nèi)部邏輯決定同一鏈路上則由離總線判決器的遠(yuǎn)近程度確定四、并行總線標(biāo)準(zhǔn)名稱PC-XTISA(PC-AT)EISASTDVESA(VL)MCAPCI適應(yīng)機(jī)型8086PC286、386、486PC386、486、586PC工控機(jī)486、586系列PCIBMPS/2與工作站奔騰系列PC、工作站最大傳輸率4MB/s16MB/s33MB/s2MB/s
5、266MB/s40MB/s133MB/s總線寬度8位16位32位8位32位32位32位總線時(shí)鐘4MHz8MHz8.33MHz2MHz66MHz10MHz33MHz名稱PC-XTISA(PC-AT)EISASTDVESA(VL)MCAPCI同步方式同步異步同步仲裁方式集中集中集中集中集中邏輯時(shí)序邊緣敏感邊緣敏感邊緣敏感電平敏感邊緣敏感地址寬度2024322032/64負(fù)載能力886無(wú)限制6無(wú)限制3信號(hào)線數(shù)143901094964位擴(kuò)展不可不可無(wú)規(guī)定不可可可可自動(dòng)配置無(wú)無(wú)無(wú)可可并發(fā)工作可可發(fā)方式可引腳復(fù)用非非非非非是1.4串行總線一
6、、串行總線的構(gòu)成只有數(shù)據(jù)總線,沒有地址總線、控制總線總線上信息(數(shù)據(jù)、地址……)按位傳輸總線規(guī)模小,特別適用于遠(yuǎn)距離通信也可作為系統(tǒng)內(nèi)部通信和近距離通信COM口RS-232、RS-485串行通信接口USB接口SPI/QSPI串行擴(kuò)展接口I2CMicrowire二、串行總線的技術(shù)特點(diǎn)總線上信息(數(shù)據(jù)、地址……)按位傳輸1、傳輸方式:?jiǎn)喂?、半雙工、全雙工傳輸率bps波特率2、傳輸速率:110bps、300bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps……信號(hào)線數(shù)量少3、通信控制方式:降低了傳
7、輸成本但對(duì)通信雙方的收發(fā)電路來(lái)說(shuō),增加了復(fù)雜性速率相同約定數(shù)據(jù)傳送格式差錯(cuò)控制應(yīng)答控制……同步通信和異步通信以數(shù)據(jù)位之間的時(shí)間相關(guān)性來(lái)分類的1、同步傳輸方式(先發(fā)MSB)信息的字節(jié)與字節(jié)之間、位與位之間均與同步時(shí)鐘有嚴(yán)格的時(shí)間關(guān)系同步通信和異步通信以數(shù)據(jù)位之間的時(shí)間相關(guān)性來(lái)分類的2、異步傳輸方式(先發(fā)LSB)信息的同一字節(jié)中雖有相對(duì)的時(shí)間關(guān)系但字節(jié)與字節(jié)之間無(wú)任何時(shí)間關(guān)系串行連接中具備3臺(tái)或更多的設(shè)備時(shí),所有設(shè)備共享一條通路,并用一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議決定每臺(tái)設(shè)備在什么時(shí)候可以發(fā)送由于只有數(shù)據(jù)總線,串行通信只保證串行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸,而不關(guān)
8、心該數(shù)據(jù)是什么意義所以必須要有相應(yīng)的通信協(xié)議配合才能實(shí)現(xiàn)完整的數(shù)據(jù)通信功能4、差錯(cuò)控制誤碼檢錯(cuò)和糾錯(cuò)奇偶校驗(yàn)CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)…………三、串行總線標(biāo)準(zhǔn)目前應(yīng)用最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)串行總線接口之一1、RS-232標(biāo)準(zhǔn):數(shù)據(jù)幀格式空閑、起始位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位、停止位接收端采