08_第八章_微机总线和接口技术_part1.ppt

第八章 系统总线与接口技术 * 本章首先介绍了总线的概念和分类，然后对几种常用的总线接口标准作了详细介绍。 8.1 总线的概念和分类 总线——BUS 一组信号线的集合 系统与系统之间或系统内部各部件之间进行信息传输所必需的全部信号线的总和。 8.1.1 总线的概念 8位队列总线 总 线 控 制 逻 辑 内部总线16位 地址加法器 20位地址总线 16位数据总线 总线接口部件BIU 1 2 3 4 5 6 指令队列 CS DS SS ES EU 控 制 器 ALU 暂 存 器 标志寄存器 执行部件EU 通用寄存器 AX AH AL BX BH BL CX CH CL DX DH DL SP BP DI SI 8088 8086 IP 暂存器 8086总线 MPU RAM ROM I/O接口 外设 AB DB CB 8.1.2 总线的分类 总线 同步并行总线 ? 高速、高效 ? 通信距离短 并行总线 串行总线 异步并行总线 半同步并行总线 同步串行总线 异步串行总线 ? 距离远、简单 ? 速度慢 8.1.2 总线的分类 总线 片内总线（In Chip Bus） 芯片总线（Component-Level Bus） 内总线（Board-Level Bus） 外总线（Communication Bus） 标准总线 非标准总线 国际标准总线、国家标准总线、企业标准总线 8.1.3 并行总线 MPU RAM ROM I/O接口 外设 AB DB CB 一、并行总线的构成 地址总线AB、数据总线DB、控制总线CB 二、并行总线的时序 1、同步并行总线时序 数据传送速率（或总线带宽）完全由 同步时钟频率和数据总线宽度确定 无法兼容总线上各种不同响应速度的设备 二、并行总线的时序 2、异步并行总线时序 总线传输速度可根据设备的响应速度自动调整 适应能力强 全互锁握手方式 握手信号 二、并行总线的时序 3、半同步并行总线时序 能兼容总线上各种不同响应度的设备 使同步总线达到与异步总线相同的功能 三、并行总线的仲裁 挂接在BUS上的主控设备： CPU、DMAC、DRAM刷新控制器、总线桥…… 仲裁方式 “菊花链”总裁（串行） 并行仲裁 串并行二维仲裁 三、并行总线的仲裁 1、“菊花链”总线仲裁方式 三线“菊花链”： 总线请求BR、总线允许BG、总线忙BB 三、并行总线的仲裁 2、并行总线仲裁方式 各模块均有独立的总线请求BR、总线允许BG 三、并行总线的仲裁 3、串并行二维总线仲裁方式 各链路上优先级由总线判决器内部逻辑决定 同一链路上则由离总线判决器的远近程度确定 四、并行总线标准 名 称 PC-XT ISA (PC-AT) EISA STD VESA(VL) MCA PCI 适应机型 8086 PC 286、386、486 PC 386、486、586 PC 工控机 486、586系列PC IBM PS/2与工作站 奔腾系列PC、工作站 最大传输率 4MB/s 16MB/s 33MB/s 2MB/s 266MB/s 40MB/s 133MB/s 总线宽度 8位 16位 32位 8位 32位 32位 32位 总线时钟 4MHz 8MHz 8.33MHz 2MHz 66MHz 10MHz 33MHz 名 称 PC-XT ISA (PC-AT) EISA STD VESA(VL) MCA PCI 同步方式 ? ? 同步 ? ? 异步 同步 仲裁方式 集中 集中 集中 集中 集中 ? ? 逻辑时序 边缘敏感 边缘敏感 ? 边缘敏感 电平敏感 ? 边缘敏感 地址宽度 20 24 32 20 ? ? 32/64 负载能力 8 8 6 无限制 6 无限制 3 信号线数 ? ? 143 ? 90 109 49 64位扩展 不可 不可 无规定 不可 可 可 可 自动配置 无 无 ? 无 ? 可 可 并发工作 ? ? ? ? 可 ? 可 发方式 ? ? ? ? ? ? 可 引脚复用 非 非 非 非 非 ? 是 8.1.4 串行总线 一、串行总线的构成 只有数据总线，没有地址总线、控制总线 总线上信息（数据、地址……）按位传输 总线规模小，特别适用于远距离通信 也可作为系统内部通信和近距离通信 COM口 RS-232、RS-485 串行通信接口 USB接口 SPI/QSPI 串行扩展接口 I2C Microwire 二、串行总线的技术特点 总线上信息（数据、地址……）按位传输 1、传输方式： 单工、半双工、全双工 传输率 bps 波特率 2、传输速率：