计算机总线技术基础知识
简述对计算机系统总线的理解
计算机系统总线是连接计算机内部各个部件的公共通道，也称为系统总线或主板总线。
它负责传输数据、地址和控制信号，是计算机系统中非常关键的部分之一。
计算机系统总线通常包含三种类型的线路：数据总线、地址总线和控制总线。
其中，数据总线用于传输数据，地址总线用于传输内存地址和I/O设备地址，控制总线用于传输控制信号，例如读写命令、中断请求等。
计算机系统总线的速度和带宽决定了计算机系统的性能。
随着计算机硬件的不断升级和更新，计算机系统总线的速度和带宽也在不断提升。
目前，计算机系统总线的标准包括PCI、AGP、USB、SATA、Ethernet等，它们分别用于不同类型的接口和设备。
除了速度和带宽之外，计算机系统总线还需要具备可靠性、兼容性和扩展性等特点。
因此，计算机系统总线的设计和开发需要综合考虑各种因素，以满足不同用户和应用场景的需求。
大学计算机基础超详细知识点归纳总结
大学计算机基础超详细知识点归纳总结一、网络拓扑结构总线型结构总线结构是指各工作站和服务器均挂在一条总线上，各工作站地位平等，无中心节点控制，公用总线上的信息多以基带形式串行传递，其传递方向总是从发送信息的节点开始向两端扩散，如同广播电台发射的信息一样，因此又称广播式计算机网络。
各节点在接受信息时都进行地址检查，看是否及自己的工作站地址相符，相符则接收网上的信息。
总线型结构的网络特点如下：结构简单，可扩充性好。
当需要增加节点时，只需要在总线上增加一个分支接口便可及分支节点相连，当总线负载不允许时还可以扩充总线；使用的电缆少，且安装容易；使用的设备相对简单，可靠性高；维护难，分支节点故障查找难。
星型结构星型拓扑结构是用一个节点作为中心节点，其他节点直接及中心节点相连构成的网络。
中心节点可以是文件服务器，也可以是连接设备。
常见的中心节点为集线器。
优点：（1）控制简单。
任何一站点只和中央节点相连接，因而介质访问控制方法简单，致使访问协议也十分简单。
易于网络监控和管理。
（2）故障诊断和隔离容易。
中央节点对连接线路可以逐一隔离进行故障检测和定位，单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网。
（3）方便服务。
中央节点可以方便地对各个站点提供服务和网络重新配置。
缺点：（1）需要耗费大量的电缆，安装、维护的工作量也骤增。
（2）中央节点负担重，形成“瓶颈”，一旦发生故障，则全网受影响。
（3）各站点的分布处理能力较低。
环型结构环型结构由网络中若干节点通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环，这种结构使公共传输电缆组成环型连接，数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输，信息从一个节点传到另一个节点。
优点：有较强的自愈能力，网络中任一结点或一条传输介质出现故障，网络能自动隔离故障点并继续工作环型结构具有如下特点：信息流在网中是沿着固定方向流动的，两个节点仅有一条道路，故简化了路径选择的控制；环路上各节点都是自举控制，故控制软件简单；由于信息源在环路中是串行地穿过各个节点，当环中节点过多时，势必影响信息传输速率，使网络的响应时间延长；环路是封闭的，不便于扩充；可靠性低，一个节点故障，将会造成全网瘫痪；维护难，对分支节点故障定位较难。
计算机总线3篇
计算机总线第一篇：计算机总线的基础知识计算机总线指的是用于数据传输的一组电气信号线，是计算机内部各种硬件设备之间传输信息的通路。
计算机总线分为系统总线、输入输出总线和扩展总线三大类。
系统总线是连接计算机中央处理器(CPU)和随机存取存储器(RAM)之间的数据和控制信号传输线。
它由三类线路组成：数据线、地址线、控制线。
数据线用于传送数据，地址线用于传送RAM中存储单元的地址，控制线用于传送CPU对RAM的读写控制信号。
系统总线的传输速率是由CPU主频和总线位宽共同决定的，通常称作总线带宽。
输入输出总线是用于连接计算机输入输出设备和CPU的信号线路。
通过输入输出总线，计算机和打印机、鼠标、键盘等外设可以进行数据交换和数据控制。
扩展总线则是一种可供用户扩展计算机功能的总线。
在计算机体系结构中，扩展总线采用插卡的形式，用户可以通过插卡的方式扩展计算机的功能。
例如扩展显卡、声卡等。
总的来说，计算机总线是计算机内部各种硬件设备之间传输信息的通路。
它可以分为系统总线、输入输出总线和扩展总线三类，每一类总线都起着独特的作用。
在计算机的使用中，我们需要对计算机总线有相关的了解，以便更好地使用计算机。
第二篇：计算机总线的分类与功能计算机总线是计算机内部各种硬件设备之间传输信息的通路，分为系统总线、输入输出总线和扩展总线三类。
（1）系统总线系统总线是计算机内部各种硬件设备之间进行数据和控制信号传输的通路。
系统总线包含数据线、地址线和控制线这三类线路。
其中，数据线用于传送数据，地址线用于传送RAM中存储单元的地址，控制线用于传送CPU对RAM的读写控制信号。
系统总线的传输速率受CPU主频和总线位宽影响，通常称作总线带宽。
（2）输入输出总线输入输出总线是计算机内部连接各种输入输出设备和CPU 的信号线路。
通过输入输出总线，计算机可以和打印机、鼠标、键盘等外设进行数据交换和数据控制。
输入输出总线的传输速率取决于具体的接口标准和外设类型，如USB、PS/2等。
微型计算机的总线技术原理分析
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（6）USB传输线能够提供100mA的电流，而带电源的USB Hub使得每个接口可以提供500 mA的电流。
（7）USB V1.1规范提供全速12Mbps的模式和低速1.5Mbps 的模式，USB V2.0规范提供高达480Mbps的数据传输速 率，可以适应各种不同类型的外设。
8位ISA总线是一种开放式的结构总线，在总线母板上有8个系 统插槽，用于I/O设备和PC机的连接。由于8位ISA总线具有价格 低、可靠性好、使用灵活等特点，并且对插板兼容性好。
8位ISA总线引脚信号总共有62条。通过一个31脚分为A、B两 面的连接插槽来实现，其中，A面为元件面，B面为焊接面。符 合ISA总线标准的接插件可以方便的插入，以便对微型计算机 系统进行功能扩展。
16位ISA总线的前62引脚的信号分布及其功能与8位ISA总线基 本相同，仅有两处作了改动。
16位ISA总线中新增加的36引脚插槽信号扩展了8位数据线、7 位地址线、存储器和I/O设备的读写控制线、中断和DMA控制线 、电源和地线等。
新插槽中的引脚信号分为C（元件面）和D（焊接面）两列。
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4.3 局部总线
4.3.1 VESA总线
VESA（Video Electronics Standards Association 视频电 子标准协会）总线是一种32位接口的局部总线，通 常称为VL总线。
由于EISA总线工作频率是8MHz，而VESA局部总线工 作频率可以达到33MHz。因此，需要高速数据传输 的系统可以采用VESA局部总线。它通常用于视频和 磁盘到基于80486的PC机的接口。
PCI V2.0版本支持32/64位数据总线，总线时钟为25～ 33MHz，数据传输率达132～264MB/s。1995年推出的PCI V2.1版本支持64位数据总线，总线速度为66MHz，最大 数据传输率达528MB/s。这个速度是最初的IBM PC总线的 100倍，是最快的ISA总线的40倍。PCI总线的优良性能使 它成为当前Pentium系列芯片的最佳选择，现在所有 Pentium主板都使用了PCI V2.1和更新版的PCI总线。
计算机组成原理习题 第六章总线系统知识分享
计算机组成原理习题第六章总线系统第六章总线系统一、填空题：1.PCI总线采用A.______仲裁方式，每一个PCI设备都有独立的总线请求和总线授权两条信号线与B.______相连。
2.SCSI是处于A.______和B.______之间的并行I/O接口，可允许连接C.______台不同类型的高速外围设备。
3.总线有A 特性、B 特性、C 特性、D 特性，因此必须E 。
4.微型计算机的标准总线从16位的A 总线发展到32位的B 总线和C 总线，又进一步发展到64位的D 总线。
二、选择题：1.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现技术化，同时______。
A. 减少信息传输量B. 提高信息传输速度C. 减少了信息传输线的条数D. 减少了存储器占用时间2.描述PCI总线基本概念中正确的句子是______。
A.PCI总线的基本传输机制是猝发式传送B.PCI总线是一个与处理器有关的高速外围总线C.PCI设备一定是主设备D.系统中允许只有一条PCI总线3.描述PCI总线中基本概念表述不正确的是______。
A.PCI设备不一定是主设备B.PCI总线是一个与处理器有关的高速外围总线C.PCI总线的基本传输机制是猝发式传送D.系统中允许有多条PCI总线4.并行I/O标准接口SCSI中，一块适配器可以连接______台具有SCSI接口的设备。
A. 6B. 7C. 8D. 95.下面对计算机总线的描述中，确切完备的概念是______。
A.地址信息、数据信息不能同时出现B.地址信息与控制信息不能同时出现C.数据信息与控制信息不能同时出现D.两种信息源的代码不能在总线中同时传送6.SCSI接口以菊花链形式最多可连接______台设备。
A．7台 B．8台 C．6台 D．10台7.微型机系统中外设通过适配器与主板的系统总线相连接，其功能是___。
A. 数据缓冲和数据格式转换B.监测外设的状态C.控制外设的操作D. 前三种功能的综合作用8.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化,同时___。
总线基本知识(共34张PPT)
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1.微型计算机总线概述
总线:是一组信号线的集合.它是器件之间通信和控制 的的渠道.
——以分时的方法来为多个部件服务的 ——总线仲裁电路来避免总线冲突
——总线的指标主要有2个，总线的工作频率和总线的宽度
—总线频率是总线时钟频率
—总线的宽度是指能够一次并行传送的信息位数
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RS-485采用半双工工作方式，因此，发送电路须由使能信号 加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉信号 线
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2.ＵＳＢ总线
USB(UniversalSerialBus)是外围设备与计算机进行连接的 接口总线．
——即插即用，热拔插，接口体积小，节省资源，传输可 靠，提供电源，良好的兼容性，共享式通信和低成本 ——达到了480Ｍb/s的传输速度. ——半双工串行总线.
7.1 总线基本知识
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内容简介 重点/难点 习题解答
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内容简介
总线是微型计算机系统的重要组成部分，是系
统中传递各类信息的通道，也是微型计算机系统中 各模块间的物理接口，它负责CPU和其它部件之间 信息的传递。通过本章学习，熟悉总线的一般概念 和微机系统总线的组成，理解PCI总线、RS-232-C 总线和USB总线的性能特点、连接方法及应用场合， 学会根据总线的规范设计简单的扩展接口。
初始化，在主控制器与USB设备之间建立通信信道。
•设备驱动程序(USBDeviceDriver) ——驱动USB设备的程序，通常由操作系统或USB设备制造商
提供。
•USB芯片驱动程序(USBDriver)
「老B讲堂」计算机基础之总线的那些事
「⽼B讲堂」计算机基础之总线的那些事⼤家好，欢迎来到⽼B的系列教学类栏⽬【⽼B讲堂】。
在上⼀期的⽼B讲堂中，⽼B为⼤家简单的介绍了处理器的诞⽣及其⼤致⼯作原理，在这⼀期的⽼B讲堂中，⽼B将会为⼤家介绍⼀下处理器内⾮常容易忽视但是却⼗分重要的部分：总线及控制器。
总线，是指计算机设备和设备之间传输信息的公共数据通道，它是由导线组成的传输线束。
总线是⼀种内部结构，它是cpu、内存、输⼊、输出设备传递信息的公⽤通道，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接⼝电路再与总线相连接，从⽽形成了计算机硬件系统。
在计算机系统中，各个部件之间传送信息的公共通路叫总线，微型计算机是以总线结构来连接各个功能部件的。
按照计算机所传输的信息种类，可以将计算机的总线划分为三类：数据总线、地址总线和控制总线，分别⽤来传输数据、数据地址和控制信号。
数据总线：数据总线（Data Bus，简称DB）是双向三态形式的总线，即它既可以把CPU的数据传送到存储器或输⼊输出接⼝等其它部件，也可以将其它部件的数据传送到CPU。
数据总线的位数是微型计算机的⼀个重要指标，通常与微处理的字长相⼀致。
我们说的32位，64位计算机指的就是数据总线。
地址总线：地址总线（Address Bus，简称AB）是专门⽤来传送地址的，由于地址只能从CPU传向外部存储器或I/O端⼝，所以地址总线总是单向三态的，这与数据总线不同。
地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间⼤⼩。
控制总线：控制总线（Control Bus，简称CB）主要⽤来传送控制信号和时序信号。
控制总线的传送⽅向由具体控制信号⽽定，⼀般是双向的，控制总线的位数要根据系统的实际控制需要⽽定。
其实数据总线和控制总线可以共⽤。
⽽按照CPU内外来分类，总线则可以分为内部总线和外部总线：内部总线：在CPU内部，寄存器之间和算术逻辑部件ALU与控制部件之间传输数据所⽤的总线称为⽚内部总线。
外部总线：通常所说的总线指⽚外部总线，是CPU与内存RAM、ROM和输⼊/输出设备接⼝之间进⾏通讯的通路,也称系统总线。
哈工大威海计算机学院 计算机组成原理课件第4章 总线
特点：按位串行传送； 按应答方式进行联系。 这种方式要求数据格式中设置同步信息。 异步串行数据格式如下：
0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 起始位 （低） 数据位
奇偶 停止位 校验位 （高）
异步串行通信的数据传输率可以用波特率和比特率来衡量 波特率—单位时间内传送二进制数据的位数，单位：bps 比特率—单位时间内传送二进制有效数据的位数，单位：bps 例：在异步串行传输系统中，若字符格式为：1个起始位、7个 数据位、1个奇校验位、1个终止位。假设每秒传输120个数据 帧，试计算波特率及比特率。 解：由题意知，一帧包括 1+7+1+1＝10位 所以波特率为（1+7+1+1）×120＝1200bps
采用存储器为核心的分散连接结构，虽采用中断、 DMA等技术，仍无法解决I/0设备与主机之间连接的 灵活性。 目前：总线连接
二.总线及其技术特点
1、总线：是计算机系统中各部件之间的公共的 信息传递通道。
2、技术特点
1）使系统中的连线大大减少，可靠性高 2）便于硬件和软件的标准化，便于接口设计 3）易于系统模块化，可替换性好 4）便于维修，即可维护性好 5）任意时刻只有一个源发送（主设备），可由多 个部件接收（从设备） 6）有仲裁机制 7）缺点：传输率受带宽限制，且总线一旦故障， 整个系统将瘫痪
离来安排公共时钟周期时间）。 特点： 控制简单； 灵活性差；
当系统中各部件速度差异较大时，严重影响总线
工作效率；
适合于短距离、各部件速度较接近的场合。
2)异步通信：
异步通信是和同步通信完全对立的通信方式，通信双 方无统一的时钟标准来控制数据的传送过程，各部件可按 各自所需的实际时间使用总线。 时间配合：主/从部件间采用应答（握手）方式建立
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计算机总线技术基础知识
任何一个微处理器都要与一定数量的部件和外围设备连接，但如果将各部件和每一种外围设备都分别用一组线路与CPU直接连接，那么连线将会错综复杂，甚至难以实现。
为了简化硬件电路设计、简化系统结构，常用一组线路，配置以适当的接口电路，与各部件和外围设备连接，这组共用的连接线路被称为总线。
采用总线结构便于部件和设备的扩充，尤其制定了统一的总线标准则容易使不同设备间实现互连。
微机中总线一般有内部总线、系统总线和外部总线。
内部总线是微机内部各外围芯片与处理器之间的总线，用于芯片一级的互连；而系统总线是微机中各插件板与系统板之间的总线，用于插件板一级的互连；外部总线则是微机和外部设备之间的总线，微机作为一种设备，通过该总线和其他设备进行信息与数据交换，它用于设备一级的互连。
另外，从广义上说，计算机通信方式可以分为并行通信和串行通信，相应的通信总线被称为并行总线和串行总线。
并行通信速度快、实时性好，但由于占用的口线多，不适于小型化产品；而串行通信速率虽低，但在数据通信吞吐量不是很大的微处理电路中则显得更加简易、方便、灵活。
串行通信一般可分为异步模式和同步模式。
随着微电子技术和计算机技术的发展，总线技术也在不断地发展和完善，而使计算机总线技术种类繁多，各具特色。
下面仅对微机各类总线中目前比较流行的总线技术分别加以介绍。
一、内部总线
1．I2C总线
I2C（Inter-IC）总线10多年前由Philips公司推出，是近年来在微电子通信控制领域广泛采用的一种新型总线标准。
它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简化，器件封装形式小，通信速率较高等优点。
在主从通信中，可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线上，通过地址来识别通信对象。
2．SPI总线
串行外围设备接口SPI（serial peripheral interface）总线技术是Motorola公司推出的一种同步串行接口。
Motorola公司生产的绝大多数MCU（微控制器）都配有SPI硬件接口，如68系列MCU。
SPI总线是一种三线同步总线，因其硬件功能很强，所以，与SPI有关的软件就相当简单，使CPU有更多的时间处理其他事务。
3．SCI总线
串行通信接口SCI（serial communication interface）也是由Motorola公司推出的。
它是一种通用异步通信接口UART，与MCS-51的异步通信功能基本相同。
二、系统总线
1．ISA总线
ISA（industrial standard architecture）总线标准是IBM 公司1984年为推出PC/AT机而建立的系统总线标准，所以也叫AT总线。
它是对XT总线的扩展，以适应8/16位数据总线要求。
它在80286至80486时代应用非常广泛，以至于现在奔腾机中还保留有ISA总线插槽。
ISA总线有98只引脚。
2．EISA总线
EISA总线是1988年由Compaq等9家公司联合推出的总线标准。
它是在ISA总线的基础上使用双层插座，在原来ISA总线的98条信号线上又增加了98条信号线，也就是在两条ISA信号线之间添加一条EISA信号线。
在实用中，EISA总线完全兼容ISA总线信号。
3．VESA总线
VESA（video electronics standard association）总线是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(VESA local bus)总线。
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。
它定义了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。
4．PCI总线
PCI（peripheral component interconnect）总线是当前最流行的总线之一，它是由Intel 公司推出的一种局部总线。
它定义了32位数据总线，且可扩展为64位。
PCI总线主板插槽的体积比原ISA总线插槽还小，其功能比VESA、ISA有极大的改善，支持突发读写操作，最大传输速率可达132MB/s，可同时支持多组外围设备。
PCI局部总线不能兼容现有的ISA、EISA、MCA（micro channel architecture）总线，但它不受制于处理器，是基于奔腾等新一代微处理器而发展的总线。
5．Compact PCI
以上所列举的几种系统总线一般都用于商用PC机中，在计算机系统总线中，还有另一大类为适应工业现场环境而设计的系统总线，比如STD总线、VME总线、PC/104总线等。
这里仅介绍当前工业计算机的热门总线之一——Compact PCI。
Compact PCI的意思是“坚实的PCI”，是当今第一个采用无源总线底板结构的PCI系统，是PCI总线的电气和软件标准加欧式卡的工业组装标准，是当今最新的一种工业计算机标准。
Compact PCI是在原来PCI总线基础上改造而来，它利用PCI的优点，提供满足工业环境应用要求的高性能核心系统，同时还考虑充分利用传统的总线产品，如ISA、STD、VME 或PC/104来扩充系统的I/O和其他功能。
三、外部总线
1．RS-232-C总线
RS-232-C是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准。
RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号，C表示修改次数。
RS-232-C总线标准设有25条信号线，包括一个主通道和一个辅助通道，在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如一条发送线、一条接收线及一条地线。
RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
RS-232-C标准规定，驱动器允许有2500pF的电容负载，通信距离将受此电容限制，例如，采用150pF/m的通信电缆时，最大通信距离为15m；若每米电缆的电容量减小，通信距离可以增加。
传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送，存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，因此一般用于20m以内的通信。
2．RS-485总线
在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485 串行总线标准。
RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。
加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。
RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。
RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。
应用RS-485 可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
3．IEEE-488总线
上述两种外部总线是串行总线，而IEEE-488 总线是并行总线接口标准。
IEEE-488总线用来连接系统，如微计算机、数字电压表、数码显示器等设备及其他仪器仪表均可用IEEE-488总线装配起来。
它按照位并行、字节串行双向异步方式传输信号，连接方式为总线方式，仪器设备直接并联于总线上而不需中介单元，但总线上最多可连接15台设备。
最大传输距离为20米，信号传输速度一般为500KB/s，最大传输速度为1MB/s。
4．USB总线
---通用串行总线USB（universal serial bus）是由Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、Northern Telecom等7家世界著名的计算机和通信公司共同推出的一种新型接口标准。
它基于通用连接技术，实现外设的简单快速连接，达到方便用户、降低成本、扩展PC连接外设范围的目的。
它可以为外设提供电源，而不像普通的使用串、并口的设备需要单独的供电系统。
另外，快速是USB技术的突出特点之一，USB的最高传输率可达12Mbps比串口快100倍，比并口快近10倍，而且USB还能支持多媒体。