第六章总线系统教案分析.ppt

组成原理课件 设计制作：徐龙琴 ⒈早期总线的内部结构： CPU是总线上的唯一主控者，总线信号是处理器芯片引脚信号的延伸，通用性较差。 起止式异步通信字符格式 数据传输速率 数据传输速率＝比特率（Bit Rate） 每秒传输的二进制位数bps 字符中每个二进制位持续的时间长度都一样，为数据传输速率的倒数 进行二进制数码传输，每位时间长度相等 比特率＝波特率（Baud Rate） 过去，限制在50 bps到9600 bps之间 现在，可以达到115200 bps或更高 举例 【例2】 利用串行方式传送字符，每秒钟传送的数据位数常称为波特率。假设数据传送速率是120个字符/秒，每一个字符格式规定包含10个数据位(起始位、停止位、8个数据位)，问传送的波特数是多少？每个数据位占用的时间是多少？ 读数据传送：数据由从设备到主设备 写数据传送：数据由主设备到从设备 猝发传送（块传送操作） 给出起始地址，将固定块长的数据一个接一个地从相邻地址读出或写入 写后读（Read-After-Write） 先写后读同一个地址单元，适用于校验 读修改写（Read-Modify-Write） 先读后写同一个地址单元，适用于共享数据保护 广播（Broadcast） 一个主设备对多个从设备的写入操作 与之相反的操作称为广集。 Intel公司提出，PCI联盟SIG支持 与处理器无关 集中式总线仲裁、支持多处理器系统 通过桥电路兼容ISA/EISA总线 具有即插即用的自动配置能力等 共94个引脚 PCI 1.0版：32位数据总线、33MHz时钟频率 PCI 2.0版：64位数据总线、33MHz时钟频率 PCI 2.1版：64位数据总线、66MHz时钟频率 PCI总线结构 理解内部总线、系统总线和I/O总线（芯片总线、内总线和外总线）的分类 掌握总线带宽以及计算 熟悉单总线、双总线和三总线结构 理解串行传送和并行传送的概念，掌握起止式异步通信字符格式 理解总线仲裁的作用，掌握集中式仲裁的三种方式 理解总线同步定时和异步定时（时序）的特点 了解各种总线数据传送模式 了解PCI总线的特点 第6章 教学要求 计算机组成原理 叶晓霞 * * 任课教师： 叶晓霞 广东海洋大学信息学院计算机系 信计1091-1092 E-mail:xiaoxia7761@ 6.1 总线的基本概念 6.2 总线接口 6.3 总线的仲裁 6.5 PCI总线 6.4 总线的时序 § 6.1.1 总线的基本概念　 一、总线的分类 　　　　　　　　　　　　　总线是构成计算机系统的互连机构，是多个系统功能 　　部件之间进行数据传送的公共通路。 单处理器系统中可分为内部总线、系统总线和I/0总线。 ◆内部总线: CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线。 ◆系统总线: CPU同计算机系统的其他高速功能部件如存 储器、通道等互相连接的总线。 ◆ I/O总线: 中、低速I/O设备之间相互连接的总线。 其中系统总线构成包括：数据总线、地址总线和控制总线。数据总线用来传送数据，是双向的；地址总线用来传送主存与外设的地址信息，是单向的；控制总线用来指明数据传送的方向（存储器读／写、外设读／写）、中断控制和定时控制等，控制总线中的每一根是单向的。 二、总线的特性 ◆物理特性：指总线的物理连接方式，包括总线的根数、 排列方式，总线插头等。 ◆功能特性：描述总线中每一根线的功能 ◆电气特性：定义每一根线上信号的传递方向及有效电平范围。　　　 ◆时间特性：定义每一根线在什么时间有效。即信号的时序关系 地址宽度 数据总线宽度 控制总线 为了方便各个功能部件的连接， 广泛应用的总线都实现了标准化 三、总线的标准 　　虽各厂家生产的相同功能部件在实现方法上不相同，但却可以互换使用，其原因在于它们都遵守了相同的系统总线的要求，这就是系统总线的标准化问题。总线标准就是对总线信号组成、信号引脚含义、信号电平等作统一规定。 　◆ISA：工业标准体系。16位，带宽8 MB/s，是最早出现的 微机总线标准，应用在IBM的AT机上。 　◆EISA：扩展工业标准体系。32位，带宽33．3 MB/s，主 要用于286微机，对ISA完全兼容。 ◆VESA：视频电子标准协议。32位，带宽132 MB/s，是只适用　　　 　　　　于486的一种按局部总线标准设计的开放型总线。 ◆PCI：外围设备互联。32/64位，32位的带宽为132 MB/s， 64位 的带宽可达264 MB/s，用于连接高速的I/O设备模块， 是目前最流行的总线。　　　　　　　　　 　 ◆衡量总线性能的重要指标是总线带