微机系统总线的接口标准及发展趋势
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。
VXI总线
VXI与PXI的取舍
PXI总线规范是在PCI规范的基础上发展而来 的，它具有PCIbus的性能和特点，包括32/64 位数据传输能力以及分别高达132MB/s和 264MB/s的数据传输速度，另外还支持PCIPCI桥路扩展和即插即用。PXI在保持PCI总线所 有这些优点的前提下增加了专门的系统参考时钟， 触发总线，星形触发线和模块间的局部总线，以此 来满足高精度的定时和同步与数据通信要求。
VME总线---仲裁总线
1. 2. 3. 4. 5. 总线请求(BR0* ~ BR3*) 总线允许输出(BG0OUT* ~ BG3OUT) 总线允许输入(BG0IN* ~ BG3IN*) 总线忙(BBSY*) 总线清除(BCLR*)
VME总线---中断总线
1) 中断请求(IRQ1* ~ IRQ7*)
0号槽模块
外部计算机
RS232， MXI GP-IB… A尺寸
P连接器
1至12号槽模块
B尺寸
C尺寸
D尺寸
VXI总线
VXI总线的基础 ----HP-IB和VME总线 VXI总线扩展 VXI总线种类 VXI总线特点 VXI与PXI的取舍
VXI总线的基础—HP-IB和VME总线
• • HP-IB总线 VME总线
VME总线系统
四种插板： 系统控制板，CPU板，存储器和 I/O板
四种信号线： 数据传输总线 仲裁总线 中断总线 公用总线
VME bus系统的功能模块和总线连接器 系统 控制板 CPU 板 存储器 板 I/O 板
P连接器
数据传输总线 DTB仲裁总线 优先中断总线 公用总线
VME总线---数据传输总线
VXI总线系统中的电源是以稳压直流电 压送到背板上，流经任何连接器上各插脚的 额定电流必须满足系统内温升的要求，在55 摄氏度的环境下，每个引脚电流限制在1A 时，VME总线的连接器仍能工作。由主机箱 电源供给的任何电压，主机箱最大额定电流 必须符合一定的最大允许电压变化和最大允 许直流负载纹波的要求。
微型计算机原理与接口技术(第4版)___题解及实验指导
微型计算机原理与接口技术（第4版）___题解及实验指导这份大纲旨在为《微型计算机原理与接口技术（第4版）吴宁题解及实验指导》给出一个概览，请参考以下内容。
概述介绍微型计算机原理与接口技术的基本概念引言微型计算机的发展和应用阐述微型计算机系统的组成和层次结构计算机硬件描述计算机硬件的基本组成包括中央处理器、存储器和输入输出设备讨论硬件的功能和特点计算机软件介绍计算机软件的概念和分类强调操作系统的作用和功能讨论软件的开发和应用微型计算机接口研究计算机与外部设备之间的连接和通信介绍接口的原理和技术分析接口的设计和实现实验指导实验准备介绍进行实验所需的基本准备工作包括实验器材、软件环境和实验原理的研究实验内容提供各章节相关实验的具体内容和步骤引导学生逐步完成实验任务强调实验中的关键点和注意事项实验总结总结每个实验的目的和结果分析实验过程中遇到的问题和解决方法提供实验的评价和改进建议通过这份《微型计算机原理与接口技术（第4版）吴宁题解及实验指导》大纲，学生可以了解该教材的内容和结构，对于研究和实验有一个整体的认识和预期。
本章介绍微型计算机原理与接口技术的基本概念和背景。
首先，讲解了计算机系统的组成和发展历程，帮助读者了解计算机系统的基本结构和演化过程。
其次，介绍了微型计算机的特点和分类。
通过本章的研究，读者能够建立起对微型计算机原理与接口技术的整体认识和理解。
本章将深入探讨微型计算机的结构和各个功能部件的作用。
首先，介绍了微型计算机的总线结构和数据流动方式，帮助读者了解信息在计算机系统中的传输过程。
然后，讨论了微型计算机的存储器层次结构和主要存储器的特点。
随后，讲解了微型计算机的中央处理器（CPU）的功能和内部结构。
最后，介绍了微型计算机的输入输出系统，包括输入设备和输出设备的种类和原理。
通过本章的研究，读者能够全面了解微型计算机的内部结构和各个功能部件的作用。
本章重点介绍微型计算机的编程技术，包括指令系统和汇编语言编程。
微型计算机系统总线
6
Bus）
二、微机系统总线
5.2
1．ISA 总线
IBM 公司1984年为推出PC/AT机而建立的系统总线标准
AT总线（98线）它是对PC-XT总线(62线)的扩展： 数据传输率为8Mb/s 20位空间地址 16位数据传输 扩充了中断和DMA
ISA总线插槽
5.2
ISA信号说明：
5.2
RESET、BCLK：复位及总线基本时钟，BLCK=8MHz。
支持突发读写操作，和即插即用。 最大传输速率可达132MB/s， 可同时支持多组外围设备。
PCI 的外部引线信号 5.2
5．Compact PCI （坚实的PCI ）
5.2
为工业现场环境而设计的系统总线。
STD总线、 VME总线、PC/104总线、Compact PCI。
6. PCI-E总线 （串行PCI） 支持点对点串行连接 依靠高频率来获得高性能 每个设备都有自己的专用连接 全双工连接能提供更高的传输速率和质量
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。
4．PCI总线
5.2
PCI总线是当前最流行的总线之一 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。是 基于奔腾等新一代微处理器而发展的总线。
三、发展中的系统总线标准
5.2
计算机系统中的各个功能部件都是通过总线交换数据，总线的速度对 系统性能有着极大的影响。
AGP总线（加速图形接口） 3GIO总线 （第三代I/O体系） Hyper Transport总线
从PC总线到ISA、PCI总线，再由PCI进入PCI Express和Hyper Transport体系，计算机在这三次大转折中也完成三次飞跃式的提升。
微机原理及接口技术
微机原理及接口技术一、前言随着信息时代的到来，计算机技术的不断发展，微机技术已经得到了广泛的应用和发展。
微机原理及接口技术作为微机技术的重要基础，对于了解微机的结构和工作原理，以及实现微机与外部设备的通信具有十分重要的意义。
本文将围绕着微机的结构、工作原理以及微机与外部设备的接口技术进行详细的介绍和分析。
二、微机的结构微机是由中央处理器(CPU)、内存(MEM)、输入/输出(I/O)接口电路、总线(BUS)等部分组成的。
CPU是微机的核心部分，它能对数据进行处理、控制微机的运作；内存是储存数据和指令的地方，CPU可以直接对内存进行读取和写入操作；I/O接口电路是微机与外部设备之间进行数据交换的桥梁；总线则是将CPU、内存和I/O接口电路连接在一起，并传递数据和控制信息。
三、微机的工作原理微机的工作过程主要由指令执行和数据存取两个部分组成。
当CPU需要执行下一条指令时，会从内存中读取这条指令，然后进行解析并执行相应的操作。
当CPU需要访问数据时，会从内存中读取数据，并将数据写入内存中。
而CPU与输入/输出设备之间的通信也是通过I/O接口电路完成的。
CPU可以根据需要对内存进行读写操作，这是因为内存与CPU的速度非常接近，对内存的操作是非常快速的。
而CPU与外设之间通过I/O接口电路进行通信，则是因为I/O接口电路需要实现对不同类型的设备接口进行适配，对设备的操作速度也受到限制。
四、微机的接口技术为了实现微机与外部设备的通信，需要通过不同的接口技术来实现对不同类型设备的连接。
常用的接口技术有串行接口(Serial Interface)、并行接口(Parallel Interface)、通用串行总线(USB)、蓝牙接口(Bluetooth Interface)等。
其中，USB接口已经成为目前最为普遍的接口技术之一。
串行接口技术和并行接口技术是早期应用比较广泛的接口技术，它们的主要区别在于对数据的传输方式不同。
第二章 总线与接口标准
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4、总线定时协议 在总线上进行信息传送，必须遵守定时规则，以使源 与目的同步。定时协议一般有下列几种方法： ①同步总线定时：信息传送由公共时钟控制，公共时 钟连接到所有模块，所有操作都是在公共时钟的固定 时间发生，不依赖于源或目的。 ②异步总线定时：信息传送时每一操作都由源（或目 的）的特定跳变所确定。 ③半同步总线定时：操作之间的时间间隔可以变化， 但仅能为公共时钟周期的整数倍。 5、多路复用 是指数据线和地址线是否共用。如果数据线和地址线 共用一条物理线，即某一时刻在该线上传送的是地址 信号，而在另一时刻在该线上传输的是数据信号。这 种把一条线做多种用途的技术称为多路复用。采用多 路复用技术，可以大大减少总线的数目。
PCI总线的主要特点和性能
1、传输率高。当工作频率为33MHz、数据宽度为32位 时，数据传输率为132MB/s；当数据宽度升级到64位 时，数据传输率可达到264MB/s；1995年新标准定 义工作频率可为66MHz，则传输率可达到264MB/s （32位）和528 MB/s（64位）。 2、多总线共存。PCI总线在体系结构上，通过PCI桥 路（PCI桥接组件）实现CPU总线与PCI总线的桥接； 通过标准总线转换桥路实现PCI到ISA、EISA等标准 总线的桥接，从而构成一个层次分明的多总线系统。 因此，高速设备就可以从标准总线（如ISA、EISA、 MCA等）上卸下来，转移到PCI总线上去，而低速设 备仍可挂在原来的标准总线上，继承原有资源。
2、2 系统总线
EISA总线
由Compaq、HP、AST、Epson等9家公司联合 起来，在ISA总线的基础上，推出了一种与 ISA兼容的总线标准，称为增强型工业标准体 系结构EISA(Extended Industry Standard Architecture)。 EISA总线既保持了与PC/XT、ISA总线的100% 兼容，又能较好地满足了32位微处理器的数 据传输要求，支持多总线主控部件、猝发式 传送（Burst Transfer），是一种高性能的32 位标准总线
微机总线
8-1 什么是总线？简述微机总线的分类。
【解答】总线是一种在多于二个模块间传送信息的公共通路，为在各模块之间能实现信息共享和交换，总线由传输信息的物理介质以及一套管理信息传输的通用规则（协议）所构成。
微机总线一般分为三类：片总线、内总线和外总线。
片总线又称元件级总线，是芯片内部引出的总线。
内总线又称系统总线或板级总线，它是用于微机系统中各插件之间信息传输的通道。
外总线又称通信总线。
它是微机系统之间，或是微机系统与其它系统之间信息传输的通道。
8-2 什么是总线标准？为什么要制订总线标准？总线标准应包括哪些内容？【解答】总线标准是国际正式公布或推荐的互连各个模块的标准，它是把各种不同的模块组成计算机系统时必须遵守的规范。
采用总线标准可以为计算机接口的软件和硬件设计提供方便，按总线标准设计的接口是通用接口。
对硬件设计而言，由于总线标准的引入，使各个模块的接口芯片的设计相对独立。
同时也给接口软件的模块化设计带来了方便。
总线标准应包括如下内容：（1）机械结构规范。
确定模板尺寸、总线插头、边沿连接器等的规范及位置。
（2）功能规范。
确定各引脚信号的名称、定义、功能与逻辑关系，对相互作用的协议进行说明。
（3）电气规范。
规定信号工作时的高低电平、动态转换时间、负载能力以及最大额定值。
8-3 简述PC/XT机系统板上三种总线的关系，以及这三种总线同PC总线的关系。
【解答】PC/XT机系统板上有三种总线，即芯片总线、系统总线和系统扩充总线。
PC总线是在PC/XT系统总线基础上简化而成的，实际上是系统总线的延伸，作用是供外部的I/O适配器使用。
处理器模版挂在芯片总线上，支持器件和动态RAM挂在系统总线和系统扩充总线上，等待/总线响应电路挂在芯片总线和系统总线上，ROM挂在系统扩充总线上，系统版上的I/O 适配器挂在系统扩充总线上。
ＰＣ总线信号线包括８位数据总线，２０位单向地址总线，２６条控制总线。
６２条ＰＣ总线信号按功能分为１、地址线２、控制线３、数据线４、状态线５、定时信号线。
微机原理总线
习题44.1 什么叫总线？总线如何进行分类？各类总线的特点和应用场合是什么？【解答】总线是指计算机中多个部件之间公用的一组连线，由它构成系统插件间、插件的芯片间或系统间的标准信息通路。
（1）微处理器芯片总线：元件级总线，是在构成一块CPU插件或用微处理机芯片组成一个很小系统时常用的总线，常用于CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片等之间的信息传送。
（2）内总线：板极总线或系统总线，是微型计算机系统内连接各插件板的总线，用以实现微机系统与各种扩展插件板之间的相互连接，是微机系统所特有的总线，一般用于模板之间的连接。
在微型计算机系统中，系统总线是主板上微处理器和外部设备之间进行通讯时所采用的数据通道。
（3）外部总线：通信总线，主要用于微机系统与微机系统之间或微机与外部设备、仪器仪表之间的通信，常用于设备级的互连。
数据可以并行传输，也可以串行传输，数据传输速率低。
4.2 什么叫总线的裁决？总线分配的优先级技术有哪些？各自的特点是什么？【解答】当总线上的某个部件要与另一个部件进行通信时，首先应该发出请求信号，有时会发生同一时刻总线上有多个请求信号的情况，就要根据一定的原则来确定占用总线的先后次序，这就是总线裁决。
（1）并联优先权判别法通过优先权裁决电路进行优先级别判断，每个部件一旦获得总线使用权后应立即发出一个“总线忙”的信号，表明总线正在被使用。
当传送结束后释放总线。
（2）串联优先级判别法采用链式结构，把共享总线的各个部件按规定的优先级别链接在链路的不同位置上，位置越前面的部件，优先级别越高。
（3）循环优先权判别法类似于并联优先权判别法，只是动态分配优先权，原来的优先权编码器由一个更为复杂的电路代替，该电路把占用总线的优先权在发出总线请求的那些部件之间循环移动，从而使每个总线部件使用总线的机会相同。
4.3 总线数据的传送方式有哪些？各自有何特点？【解答】（1）串行传送方式只使用一条传输线，在传输线上按顺序传送信息的所有二进制位的脉冲信号，每次一位。
详细介绍8086微机中常用的接口及其功能。
详细介绍8086微机中常用的接口及其功能。
1.引言1.1 概述概述：8086微机是一种十分重要的微机系统, 它以其较大的寻址能力和较高的运算速度而备受关注。
在8086微机系统中，接口是一种关键的组成部分，它们连接了微处理器和外部设备，起到了数据传输和控制信号传递的作用。
常用的接口在整个系统中起到了至关重要的作用。
本篇文章将详细介绍8086微机中常用的接口及其功能。
首先我们将简要介绍8086微机的背景和特点，然后重点关注常用的接口，包括数据总线接口、地址总线接口、控制信号接口以及其他常见的接口模块。
我们将深入探讨每种接口的功能、工作原理，并给出一些实际应用的例子。
通过本文的阅读，读者将能够全面了解8086微机中常用接口的作用和重要性，对于设计和应用8086微机系统将有更深入的理解。
此外，本文还将对接口技术的未来发展进行展望。
接下来的章节将逐一介绍8086微机中常用的接口，为读者提供更具体的知识和实践指导。
让我们一起深入探索8086微机系统的精彩世界吧！文章结构部分的内容可以包括以下几个方面：1.2 文章结构:本文将从以下几个方面对8086微机中常用的接口及其功能进行详细介绍。
2.正文部分2.1 8086微机简介：在本部分，我们将介绍8086微处理器的基本概念和特点，包括8086微处理器的基本组成、工作原理等内容。
2.2 常用的接口介绍：在本部分，我们将详细介绍8086微机中常用的接口及其功能，包括数据总线接口、地址总线接口、控制总线接口等。
对每个接口，我们将介绍其作用、特点、使用方法以及相关的示例应用。
具体而言，我们会介绍以下几个常用的接口：- 并行口（Parallel Port）：详细介绍并行口的作用、接口原理、数据传输方式以及应用场景。
- 串行口（Serial Port）：详细介绍串行口的作用、接口原理、数据传输方式以及应用场景。
- 中断控制器（Interrupt Controller）：详细介绍中断控制器的作用、接口原理、中断优先级设置以及处理方式。
总线与接口标准.
• 系统总线依照其推出的先后顺序可分为IBM PC、ISA(Industry Standard Architecture)、 EISA(Extend ISA)和MCA(Micro Channel Architecture)，教材P47表2.1列出了几种总线 的性能比较，图2.2为发展简况。
• 最早的系统总线是从IBM PC机时代所使用的8位扩 展总线开始的。在20世纪80年代初期，IBM公司在 主机板上留有6~8个扩展插槽，可方便地插入各种功 能的适配器板(卡) 以扩充微机的功能，从而为微型机 的扩充、组装和维护带来极大的方便。这种扩展插 槽便是PC总线，该扩展槽有8位数据线，传输速率也 不同。 • 80年代中期，IBM公司针对16位的80286 ，在原8位 PC总线的扩展槽的后面，延伸了一个36条引脚的插 槽，将数据线扩展到了16位。这种总线标准得到了 工业界的认可，称为工业总线标准ISA。相应的总线 称为ISA总线，又叫AT总线。工作频率由初期的 5MHz变为后来的8MHz。
2.2.2 ISA总线
• ISA总线又称AT总线，它是IBM公司在80年代中期 随PC AT微机的推出而推出的。它将原来8位的IBM PC总线扩展为16位的AT总线，允许原PC插卡能插 在AT机的插槽上。它针对80286 CPU而设计，具有 16位数据宽度，地址线24条，可寻址16MB。 • ISA总线是在PC总线基础上扩展形成，它在不改变 原设计的前提下增加了数条信号线，一并解决了寻 址与数据传输上的问题，同时也增加了有关内存控 制的信号。 • 由于80286 CPU比8086的执行速度更快，因此需要增 加额外的等待周期。方法是在总线控制器中增加缓 冲器，作为高速微处理器与较低速的ISA总线之间的 缓冲，从而允许ISA总线工作于一个比微处理器频率 低的工作环境。