第三章系统总线

266 MBps 533 MBps
数据终端设备（计算机）和数据通信设备 （调制解调器）之间的标准接口
普通无屏蔽双绞线 带屏蔽双绞线 最高
第三章系统总线
1.5 Mbps (USB1.0) 12 Mbps (USB1.1) 480 Mbps (USB2.0)
ISA总线和EISA总线
ISA总线: (Industry Standard Architecture: 工业标准体系结构）也称为AT标准。
一、总线物理实现
CPU 插板
主存 插板
I/O 插板
BUS
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第三章系统总线
主板
二、总线特性
3.3
1. 机械特性 尺寸、形状、管脚数 及 排列顺序
2. 电气特性 传输方向 和有效的 电平 范围
规定:输出 输入 电平 1/0
地址
3. 功能特性 每根传输线的 功能 数据
控制
4. 时间特性
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信号的 时序 关系
I/O总线
Байду номын сангаас
M 总
I/O接口
I/O接口 … I/O接口
线
主存
4
I/O 设备1
I/O 设备2
…
I/O 设备n
第三章系统总线
2. 单总线结构框图
3.1
存在总线冲突，必须设总线判优逻辑
单总线（系统总线）
I/O接口
I/O接口 … I/O接口
CPU 主存
I/O 设备1
I/O … I/O
设备2
设备n
5 PDP-11和国产第三D章J系S统总1线83机采用
地址总线 单向 与存储地址、 I/O地址有关
控制总线 有出 有入
中断请求、总线请求
7
存储器读、存储器写 总线允许、中断确认
第三章系统总线
3.2
3.通信总线
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
传输方式
串行通信总线 并行通信总线
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第三章系统总线
3.3 总线特性及性能指标
7. 其他指标
11
负载能力
第三章系统总线
四、总线标准
3.3
模块 标 准 界
系统
面
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模块 系统
ISA
EISA
总 VESA(LV-BUS)
线 标
PCI
准 AGP
RS-232
USB
第三章系统总线
四、总线标准
3.3
总线标准 ISA EISA VESA
(VL-BUS) PCI
AGP
RS-232
USB
13
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VESA总线
VESA（video electronics standard association） 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—BUS。 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总线被称为局部总线。
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第三章系统总线
PCI总线
由Intel公司1991年推出的一种局部总线。
从结构上看，PCI是在CPU和原来的系统 总线之间插入的一级总线 ，具体由一个 桥接电路实现对这一层的管理，并实现 上下之间的接口以协调数据的传送。
PCI总线也支持总线主控技术，允许智能 设备在需要时取得总线控制权，以加速 数据传送。
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三、总线的性能指标
3.3
1. 总线宽度
数据线 的根数（b）
2. 总线带宽（标准传输率）
每秒传输的最大字 节数（MBps）
3. 时钟同步/异步 同步、不同步
4. 总线复用
地址线 与 数据线 复用
5. 信号线数
地址线、数据线和控制线的 总和
6. 总线控制方式 并发、自动、仲裁、逻辑、计数
PCI总线
PCI（Peripheral Component Interconnect(外设部件互连标准)）
目前个人电脑中使用最为广泛的接口，几 乎所有的主板产品上都带有这种插槽。 PCI插槽也是主板带有最多数量的插槽类 型，在目前流行的台式机主板上，ATX结 构的主板一般带有5～6个PCI插槽，而小 一点的MATX主板也都带有2～3个PCI插槽
3. 以存储器为中心的双总线结构框图 3.1
国产DJS183机采用 系统总线
CPU 6
I/O接口 … I/O接口
存储总线 主存
I/O 设备1
…
I/O 设备n
第三章系统总线
3.2 总线的分类
1.片内总线 芯片内部 的总线
2.系统总线 计算机各部件之间 的信息传输线
数据总线 双向 与机器字长、存储字长有关
2
第三章系统总线
3.1 总线的基本概念
一、为什么要用总线 二、什么是总线
总线是连接各个部件的信息传输线， 是 各个部件共享的传输介质
三、总线上信息的传送
串行
并行 3
第三章系统总线
四、总线结构的计算机举例
3.1
1. 面向 CPU 的双总线结构框图
优点：便于增删设备 缺点：CPU工作效率低
中央处理器 CPU
IBM公司为PC/AT电脑而制定的总线标准
16位体系结构，只能支持16位的I/O设备
数据传输率大约是16MB/S
1988年，康柏、HP、NEC等9个厂商协同 把ISA扩展到32位，即EISA总线 (Extended ISA)。
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ISA总线信号线数：98根 EISA总线信号线数：143根
数据线 16 32
总线时钟 8 MHz（独立） 8 MHz（独立）
带宽 33 MBps 33 MBps
32
32 MHz（CPU）
133 MBps
32 64
32
串行通信 总线标准
串行接口 总线标准
33 MHz（独立） 64 MHz（独立）
132 MBps 528 MBps
66.7 MHz（独立） 133 MHz（独立）
第３章 系统总线
本
章
作
3.1 总线的基本概念
业
P66
3.2 总线的分类
2
3.3 总线特性及性能指标
4
5
3.4 总线结构
13
14
3.5 总线控制
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1
第三章系统总线
学习要求
重点：
1、掌握有关总线的基本概念
2、掌握如何克服总线的瓶颈
3、掌握如何对总线进行管理，包括判优控制 和通信控制
难点：
– 总线的通信控制，既要解决通信双方如何获 知传输的开始和结束，又要使通信双方按规 定的协议互相协调配合来完成通信任务。
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第三章系统总线
VESA总线
定义了32位数据线，且可通过扩展槽扩展到 64 位，
使用33MHz时钟频率，最大传输率达 132MB/s，可与CPU同步工作。
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。
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