王道408---CO---总线必会知识点

发布时间 2023-08-28 15:59:35作者: TLSN

一、总线分类

⽚内总线

芯⽚内部的总线
是CPU芯⽚内部寄存器与寄存器之间、寄存器与ALU之间的公共连接线

系统总线

计算机系统内各功能部件(CPU、主存、I/O接⼝)之间相互连接的总线
按系统总线传输内容的不同⼜可分为3类
1、数据总线
传输各功能部件之间的数据信息,是双向传输线,其位数与机器字⻓、存储字⻓有关。
2、地址总线
指出主存和I/O设备接⼝电路的地址

3、是单向传输线
地址总线的位数与主存地址空间的⼤⼩有关

4、控制总线
传输控制信息,包括控制命令和反馈信号

I/O总线

主要⽤于连接中低速的I/O设备
通过I/O接⼝与系统总线相连接
⽬的是将低速设备和⾼速总线分离,以提升总线的系统性能
常⻅的有USB、PCI总线

通信总线

是在计算机系统之间或计算机系统或其他系统之间传送信息的总线
通信总线也称外部总线

二、数据通路与数据总线

数据通路是数据流经的路径,数据总线是承载的媒介

三、总线结构

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双总线 增加通道等硬件设备
双总线 将低速I/O设备从单总线上分离出来
实现了存储器总线和I/O总线分离

三总线增加了DMA

四、不一定并行的总线就比串行的总线快

五、常见的总线标准

ISA

ISA,Industry Standard Architecture,工业标准体系结构。

8bit系统总线、并行
每次传送8bit

EISA

EISA,Extended Industry Standard Architecture 扩展的ISA。

32bit系统总线、并行

VESA

VESA,Video Electronics Standards Association,视频电子标准协会。
针对多媒体P℃要求高速传送活动图像的大量数据而推出的

32bit局部总线、并行

PCI

PCI,Peripheral Component Interconnect,.外部设备互连
PCI与处理器时钟频率无关的高速外围总线,

32/64bit局部总线、并行

AGP

AGP,Accelerated Graphics Port,加速图形接口。
是一种视频接口标准,专用于连接主存和图形存储器,用于传输视频和三维图形数据,属于局部总线。
基于PCI2.1

并行、局部总线

PCI-E

PCI-E,PCI-Express 是最新的总线接口标准,它将全面取代现行的PCI和AGP。

局部总线、串行、点对点、全双工、支持热插拔(插到接口上就能使用)

RS-232C

RS-232C 是由美国电子工业协会(ELA)推荐的一种串行通信总线

串行

USB

USB,Universal Serial Bus,通用串行总线。是一种连接外部设备的I/O总线,属于设备
总线。具有即插即用、热插拔等优点,有很强的连接能力。

串行、1bit、热插拔、I/O总线

PCMCIA

PCMCIA,Personal Computer Memory Card International Association。

并行、便携、即插即用

IDE

IDE,Integrated Drive Electronics,集成设备电路。

并行、光驱接口

SCSI

SCSI,Small Computer System Interface,小型计算机系统接口。

并行

SATA

SATA,Serial Advanced Technology Attachment,.串行高级技术附件。

串行

六、USB

USB是串行总线

每次只能传送1bit数据

七、错题6.1

在总线上,同一时刻只能有一个主设备控制总线传输操作 (p267-T2)

总线包括数据线、地址线和控制线,传送的信息分别为数据信息、地址信息和控制信息(T3)

CPU的控制总线提供的控制信号包括时序信号、I/O设备和存储器的响应信号等。(P268-T15)

八、总线事务

请求阶段

主设备发出总线传输请求并且获得总线控制权

仲裁阶段

总线仲裁机构决定将下⼀个传输周期的总线使⽤权授予某个申请者

寻址阶段

主设备通过总线给出要访问的从设备地址及有关命令,启动从模块

传输阶段

主模块和从模块进⾏数据交换,可单向或双向进⾏数据传送(⼀般只能传输⼀个字⻓的数据)

释放阶段

主模块的有关信息均从系统总线上撤除,让出总线使⽤权

九、突发传送总线事务(猝发式传送)

突发传送总线事务是指发送⽅在传输完成地址后,连续进⾏若⼲次数据的发送,即⼀次传输⼀个地址和⼀批连续的数据
突发传送⽅式能够进⾏连续成组数据的传送;其寻址阶段发送的是连续数据单元的⾸地址
主设备只需给出⼀个⾸地址,从设备就能从⾸地址开始的若⼲连续单元读出或写⼊多个数据

十、总线定时

同步定时

1、定义
由统⼀时序控制的通信⽅式
同步通信采⽤公共时钟,有统⼀的时钟周期,同步时钟信号不由各设备提供
同步控制既可以⽤于CPU控制,⼜可⽤于⾼速的外部设备控制
2、优点
传送速度快,具有较⾼的传输速率
总线控制逻辑简单
同步通信不需要应答信息且总线⻓度短
同步通信⽤⼀个公共的时钟信号进⾏同步
同步通信中,各部件的存取时间较接近

3、缺点
主从设备属于强制性同步
不能及时进⾏数据通信的有效性验证
可靠性较差

4、适用于
适⽤于总线⻓度较短及总线所接部件的存储时间⽐较接近的系统
采⽤同步控制也可以进⾏数据的传输,但不能发挥快速设备的⾼速性能

异步定时

1、定义
没有统⼀的时钟;没有固定的时间间隔(不采⽤时钟信号,只采⽤握⼿)
完全依靠传送双⽅相互制约的“握⼿”信号来实现定时控制
传送操作是由双⽅按需求分配时间的
每次握⼿完成⼀次通信,但是⼀次通信往往交换多位数据

2、优点
总线周期⻓度可变
能保证两个⼯作速度相差很⼤的部件或设备之间可靠地进⾏信息交换
⾃动适应时间的配合

3、⽐同步稍复杂⼀些,速度⽐同步⽅式慢

4、主要⽤于在不同的设备间进⾏通信

异步定时方式

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十一、错题6.2

在异步总线中,传送操作按需分配时间 (T6)

p275-T6

在手术过程中,医生将手伸出,等护士将手术刀递上,待医生握紧后,护士才松手。
若把医生和护士视为两个通信模块,上述动作相当于异步通信的全互锁方式

异步总线由握手信号定时,一次握手过程不一定完成一位数据交换