计算机原理3章解析.ppt

第三章 系统总线 1 总线的基本概念 2 总线的分类 (1) 3 总线特性及性能指标 微机主板照片 总线标准(2) 总线标准之争 4 总线结构(1) 5 总线控制 * 总线的基本概念 1 总线的分类 2 总线的特性及性能指标 3 总线结构 4 总线控制 5 一、为什么要用总线而不是分散结构 二、什么是总线 三、总线上信息的传送 总线是连接各个部件的信息传输线 是 各个部件共享的传输介质 串行 并行 存储器 输入设备 运算器 控制器 输出设备 程序 存储器 输出设备 输入设备 运算器 控制器 数据 结果 计算 面向 CPU 的双总线结构 中央处理 器 CPU I/O总线 M 总 线 主存储器 M.M I/O接口 外部 设备1 外部 设备2 … … I/O接口 I/O接口 外部 设备n 单总线（系统总线） 单总线结构 CPU M.M I/O接口 外部 设备1 外部 设备2 I/O接口 … 外部 设备n I/O接口 … 以存储器为中心的双总线结构 系统总线 M.M CPU I/O接口 外部 设备1 … 外部 设备n I/O接口 … 存储总线 片内总线 系统总线 芯片内部 的总线 数据总线 地址总线 控制总线 双向 与机器字长、存储字长有关 单向 与存储地址、 I/O地址有关 有出 有入 各种控制信号传输线 计算机各部件之间 的信息传输线 存储器读、存储器写 总线允许、中断确认 中断请求、总线请求 通信总线 串行通信总线 并行通信总线 传输方式 用于 计算机系统之间 或 计算机系统 与其他系统（如控制仪表、移动通信等） 之间的通信 2 总线的分类 (2) CPU 插件板 M.M 插件板 I/O 插件板 总线物理实现 BUS 1. 机械特性 2. 电气特性 3. 功能特性 4. 时间特性 总线的各种特性 尺寸 形状 引脚个数 排列顺序 传输方向 和有效的 电平 范围 每根传输线的 功能 信号的 时序 关系 地址 数据 控制 TTL是晶体三极管逻辑电平:低电平0.7V 高电平3V CMOS电平:低电平电源电压的 1/3; 高电平电源电压的2/3 RS-232电平：低电平-3V; 高电平+3V 总线的性能指标 总线宽度 总线带宽 时钟同步/异步 总线复用 信号线数 总线控制方式 其他指标 数据线 的根数 单位时间内传输数据的位数 同步、不同步 地址线 与 数据线 复用 地址线、数据线和控制线的总和 负载能力 并发、自动、仲裁、逻辑、计数 总线工作频率33MHz，总线宽度16位，总线带宽？ ISA EISA VL-BUS PCI 模块 系统 总 线 标 准 总线标准 (1) 系统 模块 标 准 界 面 32/64 32/64 132MB/s~246MB/s 33MHz/ 66MHz PCI 32/64 32/64 132MB/S 33MHz VL-BUS 32 32 33MB/s 8MHz EISA 24 16 16MB/s 8MHz ISA 地址线 数据线 最大传输率 时钟频率 总线类型 RS-232：串行通讯总线标准，EIA推荐 USB：通用串行总线标准 Compaq,IBM等 Fireware：火线总线接口,又称IEEE 1394 Apple,Sony等。 RS-232 USB 1394 单总线结构 单总线（系统总线） CPU M.M I/O接口 外部 设备1 外部 设备2 I/O接口 … 外部 设备n I/O接口 … 双总线结构 具有特殊功能的处理器 由通道对I/O统一管理 通道 I/O接口 设备n … … I/O接口 设备0 CPU 主存 主存总线 I/O总线 总线结构(2) 总线结构(3) 主存总线 DMA总线 I/O总线 CPU 主存 设备1 设备n 高速外设 I/O接口 I/O接口 I/O接口 … … 三总线结构 三总线结构的又一形式 局域网 系统总线 CPU Cache 局部总线 扩展总线接口 扩展总线 Modem 串行接口 SCSI 局部I/O控制器 主存 总线结构(4) 四总线结构 主存 扩展总线接口 局域网 SCSI 多媒体 CPU 调制解调器 串行接口 FAX 系统总线 局部总线 高速总线 扩展总线 图形 Cache/桥 总线结构(5) 传统微型机总线结构 总线结构举例 存储器 SCSI II 控制器 主存控制器 ISA EISA 8 M