第3章系統(tǒng)總線-PPT課件.ppt

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1、第３章系統(tǒng)總線3.1總線的基本概念3.2總線的分類3.3總線特性及性能指標(biāo)3.4總線結(jié)構(gòu)3.5總線控制本章作業(yè)P662451314161學(xué)習(xí)要求重點(diǎn)：1、掌握有關(guān)總線的基本概念2、掌握如何克服總線的瓶頸3、掌握如何對總線進(jìn)行管理，包括判優(yōu)控制和通信控制難點(diǎn)：總線的通信控制，既要解決通信雙方如何獲知傳輸?shù)拈_始和結(jié)束，又要使通信雙方按規(guī)定的協(xié)議互相協(xié)調(diào)配合來完成通信任務(wù)。23.1總線的基本概念一、為什么要用總線二、什么是總線三、總線上信息的傳送總線是連接各個(gè)部件的信息傳輸線，是各個(gè)部件共享的傳輸介質(zhì)串行并行3四、總線結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)舉例1.面向CPU的雙總線結(jié)構(gòu)

2、框圖中央處理器CPUI/O總線M總線3.1主存I/O接口I/O設(shè)備1I/O設(shè)備2……I/O接口I/O接口I/O設(shè)備n優(yōu)點(diǎn)：便于增刪設(shè)備缺點(diǎn)：CPU工作效率低4單總線（系統(tǒng)總線）2.單總線結(jié)構(gòu)框圖CPU主存I/O接口I/O設(shè)備1I/O設(shè)備2I/O接口…I/O設(shè)備nI/O接口…3.1存在總線沖突，必須設(shè)總線判優(yōu)邏輯PDP-11和國產(chǎn)DJS183機(jī)采用53.以存儲器為中心的雙總線結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)總線主存CPUI/O接口I/O設(shè)備1…I/O設(shè)備nI/O接口…存儲總線3.1國產(chǎn)DJS183機(jī)采用63.2總線的分類1.片內(nèi)總線2.系統(tǒng)總線芯片內(nèi)部的總線數(shù)據(jù)總線地址總線控

3、制總線雙向與機(jī)器字長、存儲字長有關(guān)單向與存儲地址、I/O地址有關(guān)有出有入計(jì)算機(jī)各部件之間的信息傳輸線存儲器讀、存儲器寫總線允許、中斷確認(rèn)中斷請求、總線請求73.通信總線串行通信總線并行通信總線傳輸方式3.2用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)（如控制儀表、移動(dòng)通信等）之間的通信83.3總線特性及性能指標(biāo)CPU插板主存插板I/O插板一、總線物理實(shí)現(xiàn)BUS主板91.機(jī)械特性2.電氣特性3.功能特性4.時(shí)間特性二、總線特性尺寸、形狀、管腳數(shù)及排列順序傳輸方向和有效的電平范圍每根傳輸線的功能信號的時(shí)序關(guān)系3.3地址數(shù)據(jù)控制規(guī)定:輸出輸入電平1/010三、總線

4、的性能指標(biāo)1.總線寬度2.總線帶寬（標(biāo)準(zhǔn)傳輸率）3.時(shí)鐘同步/異步4.總線復(fù)用5.信號線數(shù)6.總線控制方式7.其他指標(biāo)數(shù)據(jù)線的根數(shù)（b）每秒傳輸?shù)淖畲笞止?jié)數(shù)（MBps）同步、不同步地址線與數(shù)據(jù)線復(fù)用地址線、數(shù)據(jù)線和控制線的總和負(fù)載能力并發(fā)、自動(dòng)、仲裁、邏輯、計(jì)數(shù)3.311ISAEISAVESA(LV-BUS)PCIAGPRS-232USB模塊系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)四、總線標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)模塊3.3標(biāo)準(zhǔn)界面12總線標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)線總線時(shí)鐘帶寬ISA168MHz（獨(dú)立）33MBpsEISA328MHz（獨(dú)立）33MBpsVESA(VL-BUS)3232MHz（CPU）133MBps

5、PCI326433MHz（獨(dú)立）64MHz（獨(dú)立）132MBps528MBpsAGP3266.7MHz（獨(dú)立）133MHz（獨(dú)立）266MBps533MBpsRS-232串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)終端設(shè)備（計(jì)算機(jī)）和數(shù)據(jù)通信設(shè)備（調(diào)制解調(diào)器）之間的標(biāo)準(zhǔn)接口USB串行接口總線標(biāo)準(zhǔn)普通無屏蔽雙絞線帶屏蔽雙絞線最高1.5Mbps(USB1.0)12Mbps(USB1.1)480Mbps(USB2.0)3.3四、總線標(biāo)準(zhǔn)13ISA總線和EISA總線ISA總線:(IndustryStandardArchitecture:工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)）也稱為AT標(biāo)準(zhǔn)。IBM公司為PC

6、/AT電腦而制定的總線標(biāo)準(zhǔn)16位體系結(jié)構(gòu)，只能支持16位的I/O設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸率大約是16MB/S1988年，康柏、HP、NEC等9個(gè)廠商協(xié)同把ISA擴(kuò)展到32位，即EISA總線(ExtendedISA)。14ISA總線信號線數(shù)：98根EISA總線信號線數(shù)：143根15VESA總線VESA（videoelectronicsstandardassociation）1992年由60家附件卡制造商聯(lián)合推出的一種局部總線，簡稱為VL—BUS。它的推出為微機(jī)系統(tǒng)總線體系結(jié)構(gòu)的革新奠定了基礎(chǔ)。該總線系統(tǒng)考慮到CPU與主存和Cache的直接相連，通常把這部分總線稱為CP

7、U總線或主總線，其他設(shè)備通過VL總線與CPU總線相連，所以VL總線被稱為局部總線。16VESA總線定義了32位數(shù)據(jù)線，且可通過擴(kuò)展槽擴(kuò)展到64位，使用33MHz時(shí)鐘頻率，最大傳輸率達(dá)132MB/s，可與CPU同步工作。是一種高速、高效的局部總線?？芍С?86SX、386DX、486SX、486DX及奔騰微處理器。1718PCI總線PCI（PeripheralComponentInterconnect(外設(shè)部件互連標(biāo)準(zhǔn))）目前個(gè)人電腦中使用最為廣泛的接口，幾乎所有的主板產(chǎn)品上都帶有這種插槽。PCI插槽也是主板帶有最多數(shù)量的插槽類型，在目前流行的臺式機(jī)主板上

8、，ATX結(jié)構(gòu)的主板一般帶有5～6個(gè)PCI插槽，而小一點(diǎn)的MATX主板也都帶有2～