621总线的数据传送方式.PPT

局部总线：这是相对较新的概念，许多文献也把它称为片总线。在印刷电路板上连接各芯片之间的公共通路，例如CPU及其支持芯片与其局部资源之间的通道。这些资源包括在板资源，插在板上局部总线扩展槽上的功能扩展板上的资源。例如PC系列机中的8位ISA、16位ISA、EISA、VESA和PCI等总线标准。 6.1.2 总线的连接方式 1、单总线结构：在许多单处理器的计算机中，使用一条单一的系统总线来连接CPU、内存和I/O设备，这种结构就是单总线结构。在单总线结构中，要求各部件高速运行，各部件分时使用总线交换信息，在某些设备需要使用总线时，能够获得总线的控制权；但不使用总线时，又能交还总线的控制权。单总线结构如图6-2所示。 6.3.1 总线的仲裁 2．分布式仲裁（并行判决） 分布式仲裁不需要中央仲裁器，每个共享总线的设备都有自己的裁决电路，由控制部件对申请进行排队和管理，竞争使用总线。当第i个设备需要请求总线时，把它们唯一的仲裁号发送到仲裁总线上，并读取仲裁总线上的设备号。并与本设备的号相比,若本设备优先级低，不能获取总线，则信号不断地进行比较；若本设备优先级高，就可以向仲裁总线送出设备号，并获得总线控制权。优点是速度快、可使用软件灵活控制。缺点是电路复杂。分布式仲裁如图6.8所示。 6.3.1 总线的仲裁 图6.8 分布式仲裁 总线的一次信息传送过程，大致可分为如下五个阶段：请求总线、总线仲裁、寻址目的地址、信息传送、状态返回（或错误报告）。 为了同步主方、从方的操作，必须制订定时协议。所谓定时，是指事件出现在总线上的时序关系。下面介绍数据传送过程中采用的两种定时方式：同步定时和异步定时。 6.3.2 总线的定时 6.3.2 总线的定时 1、同步定时 在同步定时协议中，事件出现在总线的时刻由总线时钟信号来确定。所有事件都出现在时钟信号的前沿，大多数事件只占据单一时钟周期。 同步定时具有较高的传输率。同步定时适用于总线长度较短、各功能模块存取时间比较接近的情况。 6.3.2 总线的定时 2、异步定时 在异步定时协议中，后一事件出现在总线上的时刻取决于前一件事的出现，即建立在应答式或互锁机制基础上。再这种系统中，总线周期的长度是可变的，不需要统一的公共时钟信号。由于总线周期可变，因此适用于快速、慢速设备连接同一总线的情况。 6.3.3 总线数据的传送模式 当代的总线标准大都能支持以下四类模式的数据传送： 读、写操作 读操作是由从方到主方的数据传送；写操作是由主方到从方的数据传送。 块传送操作 即猝发式传送，只需给出块的起始地址，然后对固定块长度的数据一个接一个的读出或写入。 写后读、读修改写操作 只给出地址一次，连续进行操作。或进行先写后读操作，或进行先读后写操作。 广播、广集操作：广播，即一个主方对多个从方进行写操作；广集，即与广播相反的操作。 本节提要 6.4.1 ISA， EISA总线 6.4.2 VESA局部总线 6.4.3 PCI总线 6.4 微机常用的总线标准 6.4.1 ISA, EISA总线 ISA总线 1、ISA总线的概念 ISA是工业标准体系结构(Industrial Standard Architecture)的缩写，是IBM公司在原始IBM PC引入的8位总线结构，1984年在IBM PC/AT中将其扩展到16位。ISA总线适配8/16数据总线传输要求，因而得到普遍认可，应用甚广，影响久远，直到现在还用在Pentium（奔腾）机中。 ISA总线 2．ISA总线主要特性 24根地址线，可寻址16MB存储空间 64KB个可寻址的I/O端口 数据传输率最高为8MB/S 一次可进行16位或8位数据储存 15级硬中断控制（对应2片8259A级联） 7个DMA通道（相当2片8273-5级联） 可产生I/O等待状态 支持多个主控器（Multi Master） 6.4.1 ISA, EISA总线 ISA总线 3、存储器和I/O端口寻址 ISA总线有两组地址信号线：SA19~SA0和LA23~LA17。SA19~SA0二十根地址线与XT总线一样，可对存储器中前1MB空间寻址，LA23~LA17为扩展地址线，与SA19~SA0合起来可对整个16MB存储空间进行寻址。 16MB由前1MB的基本存储空间和15MB扩展存储空间构成，前16MB基本存储器空间又分成三部分，如图6-8所示。 6.4.1 ISA, EISA总线 6.4.1 ISA, EISA总线 图6-8 IAS总线寻址的存储器空间 6.4.1 ISA, EISA总线 EISA总