(微机原理与接口技术)第8章总线技术.ppt

　　系统总线又称内总线或板级总线。因为该总线是通过连接微机各功能部件而构成一个完整微机系统的，所以称之为系统总线。系统总线是微机系统中最重要的总线，人们平常所说的微机总线就是指系统总线，如PC总线、AT总线(ISA总线)、PCI总线等。 　　系统总线上传送的信息包括数据信息、地址信息和控制信息，因此，系统总线包含有三种不同功能的总线，即数据总线DB(Data Bus)、地址总线AB(Address Bus)和控制总线CB(Control Bus)。 　　数据总线DB用于传送数据信息。数据总线是双向三态形式的总线，即它既可以把CPU的数据传送到存储器或I/O接口等其他部件，也可以将其他部件的数据传送到CPU。数据总线的位数是微型计算机的一个重要指标，通常与微处理器的字长相一致。例如，Intel 8086微处理器字长为16位，其数据总线宽度也为16位。需要指出的是，数据的含义是广义的，它可以是真正的数据，也可以是指令代码或状态信息，有时甚至是一个控制信息，因此，在实际工作中，数据总线上传送的并不一定仅仅是真正意义上的数据。 　　地址总线AB是专门用来传送地址的，由于地址只能从CPU传向外部存储器或I/O端口，因此地址总线总是单向三态的，这点与数据总线不同。地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间的大小。例如，8位微机的地址总线为16位，其最大可寻址空间为216=64 KB；16位微机的地址总线为20位，其最大可寻址空间为220=1 MB。一般来说，若地址总线为n位，则可寻址空间为2n字节。举例来说：一个16位宽度的地址总线(在1970年～1980年早期的8位元处理器中使用)可以寻址的内存空间为216= 65 536 = 64 KB，而一个32位地址总线可以寻址的内存空间为4 294 967 296 = 4 GB。 　　控制总线CB用来传送控制信号和时序信号。控制信号有的是微处理器送往存储器和I/O接口电路的，如读/写信号、片选信号、中断响应信号等；有的是其他部件反馈给CPU的，如中断申请信号、复位信号、总线请求信号、设备就绪信号等。因此，控制总线的传送方向由具体控制信号决定，一般是双向的，控制总线的位数要根据系统的实际控制需要决定。实际上，控制总线的具体情况主要取决于CPU。 　　1. ?ISA总线 　　ISA(Industrial Standard Architecture)总线标准是IBM公司于1984年为推出PC/AT机而建立的系统总线标准，所以也叫AT总线。它是对XT总线的扩展，适应8/16位数据总线要求。它在80286至80486时代应用的非常广泛，以至于现在奔腾机中还保留有ISA总线插槽。ISA总线有98只引脚。 　　 2. ?EISA总线 　　EISA(Extended Industy Standard Architecture)总线是1988年由Compaq等9家公司联合推出的总线标准。它在ISA总线的基础上使用双层插座，在原来ISA总线的98条信号线上又增加了98条信号线，也就是在两条ISA信号线之间添加一条EISA信号线。在实用中，EISA总线完全兼容ISA总线信号。 　　3. ?VESA总线 　　VESA(Video Electronics Standard Association)总线是 1992年由60家附件卡制造商联合推出的一种局部总线，简称为VL(VESA Local)总线。它的推出为微机系统总线体系结构的革新奠定了基础。该总线系统考虑到CPU与主存和Cache 的直接相连，通常把这部分总线称为CPU总线或主总线，其他设备通过VL总线与CPU总线相连，所以VL总线又被称为局部总线。它定义了32位数据线，且可通过扩展槽扩展到64 位，使用33 MHz时钟频率，最大传输率达132 MB/s，可与CPU同步工作。VESA总线是一种高速、高效的局部总线，可支持386SX、386DX、486SX、486DX及奔腾微处理器。 　　4. ?PCI总线 　　PCI(Peripheral Component Interconnect)总线是当前最流行的总线之一，它是由Intel公司推出的一种局部总线。它定义了32位数据总线，且可扩展为64位。PCI总线主板插槽的体积比原ISA总线插槽还小，相对于VESA、ISA，其功能有极大的改善，支持突发的读/写操作，最大传输速率可达132 MB/s，可同时支持多组外围设备。PCI局部总线不能兼容现有的ISA、EISA、MCA(Micro Channel Architecture)总线，但它不受制于处理器，是基于奔腾等新一代微处理器发展的总线。 8.1.1 ISA总线　　ISA总线是8位/16位数据传送总线的工业标准，最早是IBM PC为方便系统扩充而提