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 11章 微型计算机总线技术2018/5/5 211.1 总线 概述n 什么是总线？有什么作用？1. 总线 被计算机系统中多个部件 分时 共享 的一组 信息传输线 及 相关逻辑。 组成： 一组传输线、总线接口和总线控制器。 共享：总线所连的各部件通过它来传递信息。 分时：某一时刻只允许一个部件向总线发送信息 分时共享的实现：硬件（如三态门） + 软件（如协议）2. 作用： 计算机结构模块化，便于扩展 提高计算机系统的数据吞吐量2018/5/5 3计算机中的总线 结构 形式总线结构形式也在不断地发展演变
2、，先后经历了单线结构、双总线结构和多总线结构形式。 n 单总线结构形式l 各硬件模块都连接在唯一的一组总线上，结构简单。l 如 8086、 8088计算机系统 2018/5/5 4计算机中的总线 结构 形式n 双总线结构形式l 双总线结构以上的计算机，将性能类似度分类；l 每一类器件通过一组信号线相连，例如：2018/5/5 5计算机中的总线 结构 形式n 多总线结构形式l 三总线及以上统称为多总线结构；l 现代计算机多采用多总线结构，例如：注：不同计算机系统采用的结构形式各不相同，同一种总线结构形式在不同计算机系统中的表现形式也不完全一样。 2018/5/5 611.1.1 总线的性能指标n
3、 性能指标可以区分不同总线的特点。l 总线宽度：总线中数据信号线的数量，如 8位、 16位、 32位和 64位等。总线宽度越大，能够同时传送的二进制信息位数也就越多。 l 总线频率：总线时钟信号的频率，单位为 Hz（赫兹）。 l 最大数据传输率：每秒钟能够传输的最大信息量，单位为 B/s或者 bit/s 。l 信号线数：总线中信号线的总数，反映总线的复杂程度。 l 负载能力：也称驱动能力 ，可由总线所能连接的最大设备数直观地反映。 2018/5/5 7总线宽度、总线频率和数据传输率的关系n 例题： 某种总线的总线宽度为 32bit，总线频率为 33MHz，在每个时钟信号的上升沿都可以完成一次数
4、据传输，试计算该总线的数据传输速率。l 解：数据传输速率 = 32331068=132106（ B/s）l 思考：如果总线宽度提高为 64bit，总线频率不变，在每个时钟信号的上升沿和下降沿都可以完成一次数据传输，重新计算总线的数据传输率。 2018/5/5 8几种典型总线的性能比较总线名称 ISA EISA MCA PCI PCI Express FutureBus+适用机型80286/386486系列机386/486/586系列机IBM系列机IBM个人机与工作站Pentium系列机PowerPCAlpha工作站Pentium4系列机AMD64系列机多处理机系统串 /并类型 并 并 并 并
5、串 并总线宽度 16位 32位 32位 32位 1位 /差分 64/128/256地址宽度 24位 32位 32位 32/64位 64总线名称 ISA EISA MCA PCI PCI Express FutureBus+信号线数 98 143 109 120 36总线频率 8MHz 8.33 MHz 10 MHz 33MHz最大传输率 15Mb/s 33Mb/s 40Mb/s 133Mb/s 双向 500MB/s 3.2GB/s时序控制方式 准同步 同步 同步 同步 同步 异步64位扩展能力 不可以 无规定 可以 可以负载能力 8 6 无限制 3 点对点并发工作 可以 全双工引脚复用 非 非 非 复用 非2018/5/5 911.1.2 总线的分类n 总线技术在现代计算机系统中有着举足轻重的作用，种类繁多，可按不同的角度归类如下：q 按照信息传送方式 并行总线和串行总线 q 按照信号定时方式 同步总线、异步总线和准同步总线 q 按照在计算机系统中所处的层次和地位 片内总线：用于连接集成电路芯片各个主要组成部分； 局部总线： CPU引脚的延伸线路 ； 系统总线：连接计算机系统中 CPU、主存、 I/O设备等各大功能模块； 外总线：计算机系统之间或者与其它系统间的总线。 2018/5/5 10
