《第4章总线.ppt

第四章 总线和总线技术 4.1 总线与总线操作 4.1.1 总线及总线信号分类 4.1.2 总线操作及控制 4.1.3 总线的主要性能指标 4.1.1 总线及总线信号分类 2. 总线模块 总线主模块 总线从模块 主从模块 3. 总线分类 数据总线DB： 地址总线AB： 控制总线CB： 总线的另一种分法： 基本信息总线 仲裁总线 数据握手总线 4.1.2 总线操作及控制 总线请求和仲裁阶段 寻址阶段 传数阶段 结束阶段 4.1.3 总线的主要性能指标 总线带宽 总线位宽 总线工作频率 4.2 总线操作控制 4.2.1 仲裁控制——避免总线冲突 4.2.2 握手控制——确保正确寻址和可靠传输 4.2.3 Pentium处理器的总线操作时序 4.2.1 仲裁控制 1) 三线菊花链仲裁原理 2)仲裁定时图 3)这种菊花链仲裁协定的要点： 每时刻只有一个模块作为总线通信的实际主控模块； 先请求者先响应，且在一个总线操作周期之内不被打断； 同一时刻几个模块请求者，按优先级排序响应。 4) 总线时钟线(BCLK)的作用： 5)菊花链仲裁的优缺点 链路上任一环节发生故障，将阻止其后面的设备获得总线控制权。 链路连好后，优先级结构不能改变，容易出现饱饿不均。 响应速度较慢，系统中能容纳的主控设备数受时钟频率限制。 1)并行仲裁原理： 2)总线仲裁优先级算法： 固定优先级算法 循环优先级算法 并串行二维仲裁原理: 4.2.2 握手控制 1.同步总线协定 2)定时时序举例（PC/XT同步总线） 3)优缺点 简单、容易实现。 完成一次总线操作只需一个来回行程(读)或一个单程(写)，操作时间短，适于高速运行需要。 2.异步总线协定 2)异步总线定时时序： 数据传输高度可靠 适应性好 3.半同步总线协定 本质上，是按同步总线的原理工作的。总线操作过程只在时钟脉冲一个信号控制下完成。 但它又不象同步总线那样总线周期固定，它通过设置一根“等待” (WAIT)或“就绪”(READY)信号线，可以使总线周期延长整数个时钟周期。 4.2.3 Pentium处理器的总线操作时序 1.非流水线式读/写周期的总线时序 2.突发式读/写周期的总线时序 4.3 目前主流微机系统中的常用标准总线 4.3.1 标准总线概述 1.标准总线分类 2. 总线规范（Specification） 信号系统 电气特性 机械结构 4.3.2 ISA总线(AT总线) 2. ISA总线信号 4.3.3 PCI总线 2. PCI总线信号 3. PCI总线系统结构 4.3.4 USB总线 USB接口的主要性能特点 USB总线的硬件组成 USB的传输方式 USB的连接方法与连接器 USB的帧格式 1. USB接口的主要性能特点 2. USB总线的硬件组成 USB主机控制器/根集线器（Host Controller/Root Hub） USB集线器（USB Hub） USB设备（USB Device） 3. USB的传输方式 等步传输方式（Isochronous） 中断传输方式（Interrupt） 控制传输方式（Control） 成批传输方式（Bulk） 4. USB的连接方法与连接器 5. USB的帧格式 4.3.5 IEEE1394总线 IEEE1394的主要性能特点 IEEE1394总线的配置结构 IEEE1394的连接器 IEEE1394的分层协议 IEEE1394的数据传输方式 IEEE1394与USB总线的比较 1. IEEE1394总线的主要性能特点 通用性强 数据传输速率高 数据传送实时性强 结构小巧 连接方便 2. IEEE1394总线的配置结构 3. IEEE1394的连接器 4. IEEE1394的分层协议 5. IEEE1394的数据传输方式 异步传输 等步传输 6. IEEE1394与USB总线的比较 两者的传输速率不同 两者的结构不同 两者的智能化不同 4.3.6 SCSI总线 SCSI的系统结构 SCSI总线信号与设备连接 SCSI接口标准的主要性能特点 1. SCSI的系统结构 2. SCSI总线信号与设备连接 3. SCSI接口标准的主要性能特点 SCSI是系统级接口，不依赖于具体设备 SCSI总线上设备之间是平等的关系，一个设备既可以成为启动设备，也可以作为目标设备 SCSI设备以菊花链连接成一个系统，每个SCSI设备有两个连接器，一个用于输入，一个用于输出 SCSI可以使用单端传送方式或差分传送方式 SCSI可以按同步方式和异步方式传送数据 SCSI接口是一个多主机多设备系统，具有总线仲裁功能 4.3.7 AGP总线 AGP总线的系统结构 AGP