1、计计 算算 机机 组组 成成 原原 理理2013年 2月 6日第 3章 系统总线计算机I/O系统总线存储器CPU为什么要用总线 ?系统互联 分散连接 内部连线十分复杂,布线困难 扩展性差 效率高 总线连接 简洁、 成本低 扩展性好、灵活 共享竞争 1970年 DEC公司 PDP-11小型计算机首次采用总线技术processor memoryI/O Interface( adapter)I/O Interface( adapter)I/O device I/O device主机存储器 运算器 控制器 输入设备 输出设备3.1 总线的基本概念1、什么是总线2、 总线上信息的传送总线是连接各个部件的
2、信息传输线是 各个部件共享的传输介质串行并行总线 定义:是连接多个部件的传输线 总线的关键特征是共享传输线。 总线的两个特点: 任意时刻只能有一个设备向总线发送信息 系统瓶颈 多个部件可以同时从总线接受相同的信息 广播式 processor memoryI/O Interface( adapter)I/O Interface( adapter)I/O device I/O device主机3.2 总线的分类1.片内总线2.系统总线芯片内部 的总线数据总线地址总线控制总线双向 与机器字长、存储字长有关单向 与存储地址、 I/O地址有关有出 有入计算机各部件之间 的信息传输线存储器读、存储器写总线
3、允许、中断确认中断请求、总线请求总线分类 按位置 片内总线 是指芯片内部的总线。 如在 CPU芯片内部,寄存器和寄存器之间、寄存器和算逻单元 ALU之间都有总线连接。 系统总线 是指 CPU、主存、 I/O(通过I/O接口)各大部件之间的信息传输线。 又叫板级总线和板间总线 如 ISA、 PCI等。 通信总线( I/O总线) 是指计算机系统之间或计算机系统与其他系统(如控制仪表等)之间的通信传输线。 IDE、 SCSI、 USB、 RS 232processor memoryI/O Interface( adapter)I/O Interface( adapter)I/O device I/O device主机片内总线 系统总线通信总线通信总线串行通信总线并行通信总线传输方式用于 计算机系统之间 或 计算机系统与其他系统(如控制仪表、移动通信等)之间的通信总线分类 按功能 数据总线( DB) 双向,宽度差别 地址总线( AB) 单向,宽度与寻址空间有关 控制总线( CB) 命令和状态总线也包括电源线和地线!3.3 总线特性及性能指标CPU插件板M.M插件板I/O插件板3.3.1 总线物理实现BUS