北邮信通院微机原理第五章.ppt

BUPT第五章微机总线主要内容?微机总线基本概念?总线仲裁和总线握手?常用微机总线(标准) 概述?微机系统采用总线结构。系统中主要部件通过系统总线相互连接、实现数据传输.?总线:是指计算机中传送信息的一组通讯线,它将各部件连接成一个整体。?总线可以按其性质、功能和层次位置分类。BUPT 概述总线分类1、按传输信号的性质分类总线按其信号线上传输的信息性质可分为三组:①数据总线,一般情况下是双向总线;②地址总线,单向总线,是微处理器或其他主设备发出的地址信号线;③控制总线,微处理器与存储器或接口等之间控制信号。 概述2、按信号的功能分类①基本信息总线,包括地址线、数据线及内存和I/ O的读写控制信号线等。②数据握手总线,又称联络总线,是控制启动和停止总线操作、实现数据传送同步的信号线,是为保证总线上能容纳各种存取速度的设备而设计的信号线。③判决总线,包括总线判决(总线请求、总线确认线)和中断判决线(中断请求线、中断响应线)等。 概述3、按照层次位置分类①片内总线:片内总线位于微处理器或I/ O芯片内部。例如CPU芯片中的内部总线,它是ALU单元和控制器等之间的信息通路。②片总线(元件级总线、芯片总线):在印刷电路板上连接各芯片之间的公共通路(如微机主板上连接各芯片的总线)。③系统总线(内总线、板级总线):微机系统内部连接各个功能模块的总线,主要用于微机系统中各插件板之间的信息传输。④外部总线(设备总线、通信总线):用于系统之间的连接,如微机、与外设或仪器之间的连接。如通用串行总线RS-232C、智能仪表总线IEEE-488、并行打印机总线Centronics、并行外部设备总线SCSI和通用串行总线USB。一般计算机用户接触比较多的是系统总线和外部总线。本章主要讨论系统总线。 概述系统总线的主要性能指标?总线宽度:系统总线的数据线的数目。早期只有8位或16位,现在都是32位或64位。总线宽度越宽,同时传输的数据就越多,吞吐量就越大。?总线时钟频率:总线传输需要在时钟控制下进行。时钟频率越高,每秒在每条数据线上传输的信息就越多。时钟频率的单位为MHz。(有时以总线传输率作为指标,单位是Mbit/s,是指每秒在一条数据线上传输的数据量,数值上和时钟频率相同)。BUPT系统总线的主要性能指标?总线带宽:总线所有数据线每秒可以传输的数据量,也就是最大传输率。单位为MB/s。前三个指标之间的关系:总线带宽= 总线宽度×总线时钟频率/8单位是MB/s。?总线电源电压:早期总线单元电压为5V。现在随着总线性能的提高,单元电压趋于降低,,。BUPT总线的体系结构1、单总线结构在微型计算机中只有一种总线,所有部件,包括CPU、存储器、外部设备的接口等,都连接到同一种总线。?优点:简单。增加和减少部件都很容易,便于系统的扩充。?缺点:对于所有的部件都使用相同的传输速度。BUPT总线的体系结构2、双总线结构:系统总线+局部总线将一些需要高速数据传输的外设如网络适配器、GUI图形板、多媒体接口等,直接通过局部总线与CPU相连,使之与高速CPU相匹配。