系统总线包括三种总线简写(带你了解三大总线的基本概念)

 分类:IT知识时间:2023-01-15 07:31:04点击:

计算机系统的五大部件之间连接的方式有两种,一种是各部件之间使用单独的连线,称为分散连接。一种是将各部件连到一组公共信息传输线上,称为总线连接。

总线的基本概念

计算机系统的五大部件之间连接的方式有两种,一种是各部件之间使用单独的连线,称为分散连接。一种是将各部件连到一组公共信息传输线上,称为总线连接。

总线是连接多个部件的信息传输线,是各部件共享的传输介质,当多个部件与总线相连时,如果出现两个或者两个以上部件想总线发送信息,势必导致总线上的信号冲突,传输无效,因此在某一时刻,只允许有一部件发送信息,而多个部件可以从总线上接收相同信息。

常用的采用总结结构的计算机有:

  • 单总线结构
  • 面向CPU的双总线结构
  • 以存储器为中心的双总线结构

总线的分类

按数据传送方式的不同分:并行传输总线,串行传输总线。

按连接部件的不同分可以分为:

  • 片内总线(即芯片内部的总线)
  • 系统总线(待会详细介绍)
  • 通信总线(用于计算机系统之间或者计算机系统与其他系统之间的通信)

其中,系统总线主要包括三种,

  • 数据总线(双向传输,与机器字长,传输字长有关),
  • 地址总线(单向传输,与存储地址,I/O地址有关),
  • 控制总线(有出,有入)。

总线特征及其性能指标

  • 为了保证机械上的可靠连接,必须规定其机械特性;
  • 为了保证电气上的正确连接,必须规定其电气特性;
  • 为了保证正确地连接不同部件,还需要规定其功能特性和时间特性。
  • 机械特性:是指总线在机械连接方式的一些特性。如插座使用标准,尺寸,管脚,排列顺序等。
  • 电气特性:总线的每一根传输线上信号的传递方向和有效电平范围。由CPU发出的信号为输出信号,由CPU接收的信号为输入信号。
  • 功能特性:每根传输线的功能(如地址,数据,控制) - 时间特性:信号的时序关系。

总线的性能指标主要有以下几条:

  1. 总线宽度:数据线的根数,用bit表示,8位,16位,32位等(即8根,16根,32根等)。
  2. 总线带宽:总线数据传输速率,即单位时间上,总线传输数据的位数,通常用美秒传输信息的字节数来衡量。用MBPS表示。计算公式为 : 总线带宽 = 总线工作效率 X (总线工作频率/8)。8位 = 1字节
  3. 时钟同步/异步:总线上的数据与时钟同步工作的总线称为同步总线。不同步工作的称为异步总线。
  4. 总线复用:一条信号线上分时传送两种信号,通常地址线与数据线复用。
  5. 信号线数:地址线,数据线,和控制线总和。
  6. 总线其他控制方式:并发,自动,总裁,逻辑,计数
  7. 其他指标:负载能力

一些名词:

  • 总线周期:一次传输所花的时间。
  • 总线工作效率:每秒能传输几次
  • 总线时钟周期:机器的时钟周期
  • 总线时钟频率:即机器的时钟频率,为时钟周期的倒数。

例如下题目:

计算机有一个统一的时钟,用于控制整个计算机的各个部件,总线也要受该时钟控制,其总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据,若一个总线周期等于一个总线周期,总线时钟频率为33MHZ,总线宽带为多少?若一个总线周期内并行传输64位数据,时钟频率升为66MHZ,总线带宽为多少?

设总线带宽用Dr表示,总线时钟周期用T = 1/f表示,一个总线周期传送的数据量用D表示。 则Dr = 4B x 33MHZ = 132 MB/S则Dr = 66MHZ X (64/8) = 528MB/S

若说工作频率为33MHZ,是说一秒可进行33M次传输。

总线标准

为了使不同厂家生产的相同功能部件可以相互互换使用,需要进行系统总线标准化工作。

(1)ISA总线:系统总线

(2)EISA总线

(3)VESA总线:是一种局部总线

(4)PCI总线:现在计算机中最常用的总线之一。即插即用。

(5)AGP总线

(6)PCI-EPRESS: PCI,AGP的最新版本

(7)RS-232:一种串行的通信总线标准

(8)USB总线:通用串行总线,是一种连接外部设备I/O总线标准,属于设备总线。

(9)SCSI总线:局部总线,指在系统外为两个以上的模块提供的高速传输信息通道。通常用来连接网卡,声卡,主存,视频卡。

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