第3章总线和主板课件.ppt

第3章 总线和主板 3·1 总线基本概念 3·2 总线原理 3·3 微机系统总线标准 3·4 总线新技术 3·5 认识主板 3·6 主板结构 3·7 主板控制芯片组 3·8 主板发展趋势 本章学习目标 总线的基本概念、总线的分类、总线控制原理 主板的基本组成和结构、作用和功能 微机主板和总线标准的发展历程、主流技术和必威体育精装版发展动态 3.1 总线基本概念 3.1.1 什么是总线 3.1.2 面向总线的体系结构 3.1.3 总线分类和性能指标 3.1.1 什么是总线 总线能为多个部件服务，总线的基本工作方式通常是由发送信息的部件分时地将信息发往总线，再由总线将这些信息同时发往各个接收信息的部件。究竟由哪个部件接收信息，要由CPU给出的设备地址经译码产生的控制信号来决定。 3.1.2 面向总线的体系结构 （1）使各部件之间的关系转化为面向总线的单一关系：设计和使用某一部件，无须考虑该部件和其他相应部件间的复杂关系，只要满足它和总线之间的关系即可。 （2）标准总线可以得到多个厂商的广泛支持，便于生产与之兼容的硬件板卡和软件。 （3）模块结构方式便于系统的扩充和升级。 （4）便于故障诊断和维修，同时也降低了成本。 3.1.3 总线分类和性能指标 1．总线有多种分类方法 2．性能指标 1．总线有多种分类方法 按相对于CPU与其他芯片的位置可分为片内总线和片外总线。 按总线传送信息的类别，可把总线分为地址总线、数据总线和控制总线。 按照总线传送信息的方向，可把总线分为单向总线和双向总线。 按总线的层次结构可分为CPU总线、存储总线、系统总线和外部总线。 2．性能指标 常用的量化指标如下： 总线带宽： 总线宽度： 工作频率： 总线带宽、总线宽度、总线工作频率三者之间的关系就像高速公路上的车流量、车道数和车速的关系。车流量取决于车道数和车速，车道数越多、车速越快则车流量越大：同样，总线带宽取决于总线宽度和工作频率，总线宽度越宽、工作频率越高则总线带宽越大。 总线带宽的计算公式如下： Q=f×W／N 3.2 总线原理 3.2.1 总线的控制 3.2.2 数据传送 3.2.3 总线仲裁 3.2.4 总线驱动和其他控制 3.2.1 总线的控制 总线的控制贯穿在从总线主部件申请使用总线到数据传送完毕的整个过程，要经过几个步骤：总线请求、总线仲裁、寻址、传送数据、检错和出错处理。总线控制线路主要包括总线仲裁逻辑、驱动器和中断逻辑等。 3.2.2 数据传送 1．总线数据传输方式 2．总线传输方向 3．定时信号的实现方式 有三种：同步方式、异步方式和半同步方式。 3.2.3 总线仲裁 根据总线控制部件的位置，控制方式可以分成集中方式与分散方式两类。总线控制逻辑集中在一处的，称为集中式总线控制。总线控制逻辑分散在总线各部件中的，称为分散式总线控制。 3.2.4 总线驱动和其他控制 总线驱动除考虑信号线外，电源的驱动能力有时也是考虑的重要方面，特别是现在的一些外设总线，设备的电源完全从总线获得，更应该考虑这个问题。 3.3 微机系统总线标准 3.3.1 系统总线标准 3.3.2 常见系统总线标准 3.3.3 其他总线 3.3.1 系统总线标准 1．标准的重要性 2．系统总线标准的内容 系统总线通常为50~100根信号线，这些信号线可分为五个主要类型： 数据线：决定数据宽度。 地址线：决定直接选址范围。 控制线：包括控制、时序和中断线，决定总线功能和适应性的好坏。 电源线和地线：决定电源的种类及地线的分布和用法。 备用线：留给厂家或用户自己定义。 3.3.2 常见系统总线标准 1．PC/XT、ISA（PC/AT）总线 2．MCA、EISA总线 3．VESA、PCI总线 4．AGP总线 1．PC/XT、ISA（PC/AT）总线 （1）PC／XT总线 PC/XT总线是一种开放式结构的计算机总线，该底板总线有62个引脚，支持8位双向数据传输和20位寻址空间，有8个接地和电源引脚、25个控制信号引脚、1个保留引脚。总线底板上有5个系统插槽，用于I/O设备与PC机连接。该总线的特点是把CPU视为总线的惟一主控设备，其余外围设备均为从属设备。 （2）ISA总线（图3-3） 2．MCA、EISA总线 （1）MCA总线 1987年IBM公司为保护自身的利益，在宣布PC/2机器时，推出相对封闭的微通道结构，简称为MCA总线，试图由该公司加以专利控制。 （2）EISA总线 为了打破IBM的垄断，1988年9月，Compaq，AST，Epson，HP，Olivetti，NEC