计算机组成原理-第三章--系统总线.pptVIP

3.三总线结构的另一种形式局域网系统总线CPUCache局部总线扩展总线接口扩展总线Modem串行接口SCSI局部I/O控制器主存4.四总线结构多媒体Modem主存扩展总线接口局域网SCSICPU串行接口FAX系统总线局部总线高速总线扩展总线图形Cache/桥1.传统微型机总线结构三、总线结构举例存储器SCSIⅡ控制器主存控制器ISA、EISA8MHz的16位数据通路标准总线控制器33MHz的32位数据通路系统总线多媒体高速局域网高性能图形CPU……Modem2.VL-BUS局部总线结构33MHz的32位数据通路系统总线ISA、EISA多媒体高速局域网高性能图形图文传真8MHz的16位数据通路标准总线控制器CPU主存控制器存储器局部总线控制器SCSIⅡ控制器VLBUS……Modem3.PCI总线结构CPU多媒体PCI桥高速局域网高性能图形图文传真PCI总线系统总线33MHz的32位数据通路8MHz的16位数据通路ISA、EISA标准总线控制器SCSIⅡ控制器存储器Modem4.多层PCI总线结构PCI总线2存储器桥0桥4PCI设备桥5总线桥桥3桥1设备桥2第一级桥第二级桥第三级桥PCI总线4PCI总线5PCI总线3PCI总线1PCI总线0存储器总线标准总线CPU3.5总线控制(P57)一、总线判优控制总线判优控制分布式集中式主设备(模块)对总线有控制权从设备(模块)响应从主设备发来的总线命令1.基本概念链式查询计数器定时查询独立请求方式由于总线上连接着多个部件，什么时候由哪个部件发送信息，如何给信息传送定时，如何防止信息丢失，如何避免多个部件同时发送、如何规定接收信息的部件等一系列问题都需要由总线控制器统一管理。它主要包括判优控制和通信控制。2.链式查询方式总线控制部件I/O接口0…BSBRI/O接口1I/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I/O接口1特点：离总线控制部件最近的设备具有最高的优先级。只需很少几根线（3根）就按一定优先次序实现总线控制，且易扩充设备，但对电路敏感，且优先级低的设备可能很难获得请求。0BS－总线忙BR－总线请求总线控制部件数据线地址线I/O接口0…BSBRI/O接口1I/O接口n设备地址3.计数器定时查询方式I/O接口1计数器设备地址1特点：当某个请求占用总线的设备地址与计数值一致时，便获得总线使用权，此时终止计数查询。特点：优先次序可以改变（可由程序设置初始的计数值），电路故障不如链式查询方式敏感，但增加的控制线（设备地址线），控制较复杂（log2n根）。排队器排队器4.独立请求方式总线控制部件数据线地址线I/O接口0I/O接口1I/O接口n…BR0BG0BR1BG1BRnBGnBG－总线同意BR－总线请求特点：响应速度快，优先次序控制灵活（通过程序改变），但控制线数量多（2n根），总线控制复杂。二、总线通信控制1.目的2.总线传输周期（总线周期：完成一次总线操作的时间）主模块申请，总线仲裁决定主模块向从模块给出地址和命令主模块和从模块交换数据主模块撤消有关信息申请分配阶段寻址阶段传数阶段结束阶段解决通信双方如何获知传输开始和结束，如何协调配合问题由统一时标控制数据传送充分挖掘系统总线每个瞬间的潜力同步通信异步通信半同步通信分离式通信3.总线通信的四种方式采用应答方式，没有公共时钟标准同步、异步结合读命令(1)同步式数据输入T1总线传输周期T2T3T4时钟地址数据外设-CPU传输数据数据同步式数据输出T1总线传输周期T2T3T4时钟地址写命令CPU传输数据-外设同步通信的优、缺点优点：规定明确、统一，模块间的配合简单一致。缺点：主、从模块时间配合属于强制性“同步”，必须按最慢的部件来设置公共时钟，严重影响了总线的工作效率，设计带来局限性，缺乏灵活性。(P61)例3.1假设总线的时钟频率为100MHz，总线的传输周期为4个时钟周期，总线的宽度为32位，试求总线的数据传输率。若想提