1、在线教务辅导网： http:/ 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网2018/5/5 1第 5 章 PC总线 2018/5/5 2本章主要内容5.1 概述5.2 总线的数据传输过程和控制方式5.3 PC总线5.4 ISA总线5.5 PCI总线5.6 通用串行总线 USB5.7 其他串行总线标准 2018/5/5 35.1.1 总线的概念及分类 总线 是一类信号线的集合，是微型计算机系统的重要组成部分，是系统中传递各种信息的通道，也是微型计算机系统中各模块间的物理连接。 5.1 概述总线指标： 带宽、位宽和时钟频率。 总线带宽： 指总线在单位时间内可以传输的数据总数，它等于总线位宽与工作频率
2、的乘积。 总线位宽： 指总线能同时传送的数据位数。即常说的 32位、 64位等总线宽度的概念。 总线频率： 由主板晶振提供时钟， CPU的实际运行频率是通过内部倍频技术提供，所以要比系统频率 (又称外颁 )高 2的整数倍。 2018/5/5 4片总线 ：又称元件级总线，是把各种不同的芯片连接在一起构成特定功能模块 (如 CPU模块 )的信息传输通路。 内总线 ：又称系统总线或板级总线，是微机系统中各插件 (模块 )之间的信息传输通路。 外总线 ：又称通信总线，是微机系统之间或微机系统与其他系统 (仪器、仪表、控制装置等 )之间信息传输的通路。5.1.1 汇编语言指令格式总线分类 （按连接器件
3、）：片总线、内总线和外总线。 总线分类 （按传输数据的方式）：分为串行总线和并行总线 。 总线分类 （按时钟信号是否独立 ）：分为同步总线和异步总线 。 2018/5/5 51. 总线标准的内容包括机械结构标准化、功能标准化以及电气标准化。 5.1.2 总线标准 5.1 概述机械结构标准化 是指模块尺寸、总线插头、总线接插件以及包装尺寸均有统一规定；功能标准化 是指总线每条信号线 引脚的名称 )、功能以及工作过程要有统一规定；电气标准化 是指总线每条信号线的有效电平、动态转换时间、负载能力等有统一规定。 2018/5/5 6串行通信标准 有 RS-232、 RS-422、 RS485、 USB
4、、 IEEE1394、 IIC、 SPI、 CAN、 Ethnet等。 5.1.2 总线标准2. 总线标准的种类串行通信总线标准和并行通信总线标准。 并行通信标准 分为系统内并行总线标准和系统间总线标准。 2018/5/5 71. 总线位宽指总线一次可同时传输的数据位数，通常系统的数据总线的位数同 CPU外部数据总线的位数相同。 5.1.3 总线主要性能指标5.1 概述2. 总线的工作频率其单位是 MHz，它是衡量总线性能的一个重要指标。总线工作频率越高，单位时间内传输的数据量就越大。2018/5/5 83. 总线传输速率又称为总线的带宽，是指每秒种总线所传输数据的字节总量，通常用 MB/s作
5、为数据传输速率的单位。 5.1.3 总线主要性能指标理论上，总线传输速率随 CPU工作时钟频率和总线位宽的提高而相应的提高。实际上，在 CPU工作时钟频率和总线位宽确定后，总线传输速率同总线物理驱动器、物理总线的长度、结构、总线负载能力、总线仲裁方式和容错能力有关。 总线传输速率 =（总线位宽 8位） （总线工作频率 总线周期时钟数）2018/5/5 9（ 1） 请求总线使用权 ：执行一次数据传输，首先由需使用总线的主模块（一般是以 CPU或 DMA为中心的逻辑模块）提出请求，由总线仲裁机构根据某种算法对申请者的请求进行判别，确定下一个总线传输周期的使用权是否授给申请者。5.2.1 总线的数据传输过程 5.2 总线的数据传输过程和控制方式 （ 2） 寻址阶段 ：获取总线使用权的主模块。通过总线输出当前要访问从模块的物理地址（存储器或 I/O接口）及有关命令，启动由译码器输出选中的模块开始工作。（ 3） 数据传输阶段 ：主模块和从模块实现数据交换。 （ 4） 结束阶段 ：数据传输结束，主从模块均从总线上撤除有关信号，让出总线控制权。2018/5/5 10
