第7讲－总线.pptVIP

3.5 总线技术 1．总线定义 总线是将计算机系统中各部件连接起来的信息传输道，通过总线可以传输数据信息、地址信怠、各种控制命令和状态信息。 2．优点 简化系统设计 标准模板 简化系统结构、提高系统可靠性 便于系统的扩充和更新 3．总线标准规范 机械结构规范：确定模板尺寸、总线插头、边沿连接器等的规格及位置 功能规范：确定各引脚信号的名称、定义、功能与逻辑关系 电气规范：规定信号工作时的高低电平、动态转换时间、负载能力以及最大额定值 4．总线分类 内部总线：位于微处理器芯片内部，各功能单元之间互连。 系统总线：系统内部各部件(插板)之间的连接，也称微型计算机总线或板级总线通常系统总线并不依赖于某种型号的CPU 外部总线(又称通信总线、设备总线)：用于系统之间进行互连常用的外部总线有RS-232C、IEEE1394、USB总线等 5．组成 数据总线 传输数据信息，双向三态，表示总线数据传输能力 地址总线 传送地址信息，单向三态，决定了系统所具有的寻址能力 控制总线 传送控制和状态信号，决定总线功能的强弱和适应性 电源线和地线 决定总线使用的电源种类及地线分布和用法 6．主要参数 总线带宽 指一定时间内总线上可传送的数据量，即最大稳态数据传输率 总线位宽 指总线能同时传送的数据位数，如：32位、64位等,位宽越宽则带宽越宽 工作时钟频率 单位为MHz，工作频率越高则总线工作速度越快，也即总线带宽越宽 几种微型计算机总线的性能参数 1.PC/XT总线最早的PC机系统总线IBM公司于198年推出基于准16位机也称PC总线 2. ISA(AT)总线 主要性能指标： I/O地址空间0100H～03FFH 24位地址线，可直接寻址的内存容量为16 MB 8/16位数据线 62+36条引脚 最大传输率8 Mb/s 中断功能 DMA通道功能 开放式总线结构，能使多个CPU共享系统资源 AT总线新增加的引脚 3. PC-104总线 (1)小尺寸：长90 mm，宽96 mm，微型化的结构使其更容易嵌入 (2)堆叠式的针孔/插针连接器，有极好的抗震性和抗冲击性，提高了可靠性 (3)减少总线信号驱动器： 总线驱动电流4 mA，每个模块的功耗1-2 W，提高了驱动能力 3.5.3 PCI总线 1. PCI总线的主要性能 支持10台外设 总线时钟频率33.3 MHz/66 MHz 最大数据传输速率133 MB/s 时钟同步方式 与CPU及时钟频率无关 总线宽度32位(5 V)/64位(3.3 V) 能自动识别外设 特别适合与Intel公司生产的CPU协同工作 2.PCI总线信号定义 必需引脚：主控设备49条，目标设备47条。主控设备是指取得了总线控制权的设备，而被主设备选中进行数据交换的设备称为从设备或目标设备。 可选引脚：51条(主要用于64位扩展、中断请求、高速缓存支持等)。 PCI总线系统结构 3.5.4 STD总线 1.STD总线的特点 ①小板模块式结构 114 mm*165 mm ②严格的标准化 所有信号都有严格规定 ③强大的I／O扩展能力，一块底板上可以扩展20块I／O模板，几十种I／O模板可供选择 ④可靠性高。 ⑤可以支持多处理机系统。 2.STD总线的逻辑规范 56个引脚 电源线 (6+4) 数据总线 (8) 地址总线 (16) 控制总线(22) 3.5.5 USB总线 USB是英文Universal Serial Bus的缩写，中文含义是“通用串行总线” 简化PC与外设之间互联的一种标准化连接器 支持各种PC与外设之间的连接。 1995年出现 1998年后进入实用阶段 USB1.1、USB1.2、USB2.0。 1.USB总线的特点 使用方便“即插即用” 速度快 最高传输率目前可达12 Mb/s 连接灵活一个USB口理论上可以连接127个USB设备 独立供电 USB接口提供了内置5 V电源 支持多媒体 2.USB体系结构 USB互连，USB设备和USB主机 (2)USB的设备 (3)USB的主机 检测USB设备的连接和拆卸 管理主机和USB设备之间的控制/数据流 收集状态和动作信息 为所连接的USB设备提供电源 3.USB的传输方式 * * * * 3.5.1 总线概述 264或更高 66以上 64 Pentium系列PC AGP 12 12 Pentium系列PC USB 100～400 100～400 Pentium PC和工作站 1394 132或 264（64位） 33 32bit 64bit 奔腾系列PC， Power PC， Alpha工作站 PCI 2 2 8bit Z-8