6章 总线系统.ppt

* 集中仲裁：链式查询方式 总 线 仲 裁 器 I/O接口0 … BS BR I/O接口1 I/O接口n … BG 数据线 地址线 BS -总线忙 BR-总线请求 BG-总线同意授权 I/O接口1 * 集中仲裁：计数器定时查询方式 计数器定时查询方式： 计数值=某设备，该设备或总线授权；当计数从0开始时，谁的地址号越小越优先;当计数值从中止点开始，所有设备优先级相同。 优点：比较灵活。 缺点：线数比较多。 * 0 BS -总线忙 BR-总线请求 总 线 仲 裁 器 数据线 地址线 I/O接口0 … BS BR I/O接口1 I/O接口n 设备地址 集中仲裁：计数器定时查询方式 I/O接口1 计数器 设备地址 1 * 集中仲裁：独立请求方式 独立请求方式： 过程： 每个设备有独立的总线请求线BR至总线仲裁；总线仲裁也对每个设备送总线授权信号。 当有总线请求时，有总线仲裁内部进行判优。 优点：响应的时间快。优先次序的控制灵活。 * 排队器 排队器 集中仲裁：独立请求方式 总 线 仲 裁 器 数据线 地址线 I/O接口0 I/O接口1 I/O接口n … BR0 BG0 BR1 BG1 BRn BGn BG-总线同意 BR-总线请求 6.4 总线数据传送模式 读数据传送：数据由从设备到主设备 写数据传送：数据由主设备到从设备 猝发传送（数据块传送） 给出起始地址，将固定块长的数据一个接一个地从相邻地址读出或写入 广播操作：总线允许一个主方对多个从方进行写操作，这种操作称为广播。 广集操作：它将选定的多个从方数据在总线上完成AND或OR操作，用以检测多个中断源。 6.5 HOST总线和PCI总线 多总线结构框图 HOST总线：该总线有CPU总线、系统总线、主存总线、前端总线等多种名称，各自反映了总线功能的一个方面。这里称“宿主”总线，也许更全面，因为HOST总线不仅连接主存，还可以连接多个CPU。 HOST总线是连接“北桥”芯片与CPU之间的信息通路，它是一个64位数据线和32位地址线的同步总线。 6.5.2 PCI总线 Intel公司提出，PCI联盟SIG支持 与处理器无关，连接高速设备 集中式总线仲裁、支持多处理器系统 通过桥电路兼容ISA/EISA总线 具有即插即用的自动配置能力等 共94个引脚 PCI 1.0版：32位数据总线、33MHz时钟频率 PCI 2.0版：64位数据总线、33MHz时钟频率 PCI 2.1版：64位数据总线、66MHz时钟频率 PCI总线仲裁 PCI总线采用集中式仲裁方式，每个PCI主设备都有独立的REQ#（总线请求）和GNT#（总线授权）两条信号线与中央仲裁器相连。由中央仲裁器根据一定的算法对各主设备的申请进行仲裁，决定把总线使用权授予谁。 2 LAGACY(ISA、EISA、MCA总线) 16位并行系统总线 用于IBM PC/AT及其兼容机 连接中低速设备 在多总线体系结构中桥起着重要的作用，它连接两条总线，使彼此间相互通信。桥又是一个总线转换部件，可以把一条总线的地址空间映射到另一条总线的地址空间上，从而使系统中任意一个总线主设备都能看到同样的一份地址表。 3 SCSI总线(Small Computer System Interface) SCSI＝小型计算机系统接口 高速、智能、并行总线接口 使用50芯电缆，由8条数据线、一条奇偶校验线、9条控制线等组成 以菊花链形式最多可连接8台设备 采用分布式总线仲裁策略，每个SCSI设备有唯一设备号ID0—7 SCSI-2扩充了SCSI的命令集，采用68芯电缆，提高了数据传输率 SCSI-3标准允许总线上连接的设备由8个提高到16个，可支持16位数据传输 4 IEEE 1394总线 高速串行总线标准接口，适合视频等家电消费类设备的连接，俗称火线Fire Wire 具有数据传送的高速性 数据传输率：100Mb/s、200Mb/s、400Mb/s 具有数据传送的实时性 保证多媒体数据（图像和声音）传送的连续 体积小易安装，连接方便 使用6芯电缆 支持热插入（带电插拔） 第*页 5 Futurebus 总线 目标是开发一种真正开放的总线标准，使之能支持64位地址空间，64位、128位、256位数据传输，为下一代的多处理机系统提供一个稳定的平台。 Futurebus是一个高性能的异步总线标准。其技术要求是： （1）一个与结构、处理器、技术无关的开发标准。 （2）基本上是一个异步数据定时协议。 （3）允许采用可选的同步式协议，用来实现高速的块数据传送。 （4）支持32位或64位寻址，数据线的长度动态可变（32位、64位、128位、256位），以满足不同带宽的要求。 （5）全分步式的并行仲裁协议及集中式仲裁协议，并支持线路