1.总线概述
大约 4 分钟
基本概念
总线的定义
总线是一组能为多个部件分时共享的公共信息传送线路，分时和共享是总线的两个特点。
总线设备
主设备：获得总线控制权的设备
从设备：指被主设备访问的设备，它只能响应从主设备发来的各种总线命令
总线特征
- 机械特征
- 电气特征（传输方向和有效电平范围）
- 功能特征（每根传输线的功能）
- 时间特征（信号和时序的关系）
总线的分类
片内总线
片内总线是芯片内部的总线，它是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
- 数据总线，双向传输总线，字长与机器字长、存储字长有关
- 地址总线指出数据总线上的源数据或目的数据所在的主存单元或/O端口的地址，单向传输总线，地址总线的位数与主存地址空间的大小有关
- 控制总线
注意
注意区分数据通路和数据总线：各个功能部件通过数据总线连接形成的数据传输路径称为数据通路。数据通路表示的是数据流经的路径，而数据总线是承载的媒介。
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，目的是将低速设备与高速总线分离
通信总线
也称外部总线，在计算机系统之间或计算机系统与其他系统（如远程通信设备、测试设备）之间传送信息的总线
系统总线的结构
单总线结构
双总线结构
三总线结构
常见总线标准
- ISA，工业标准体系结构，系统总线，应用于IBM的AT机上
- EISA，扩展ISA，是为配合32位CPU而设计的扩展总线，EISA对ISA完全兼容
- VESA,视频电子标准协会，是一个32位的局部总线
- PCI，外部互联设备，局部总线
- AGP，加速图形接口，局部总线
- 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
- RS-232C，串行通信总线
- 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。
- IDE,Integrated Drive Electronics,集成设备电路。更准确地称为ATA,是一种IDE接口磁盘驱动器接口类型，硬盘和光驱通过DE接口与主板连接
- SCSI，小型计算机系统接口。
- SATA,Serial Advanced Technology Attachment,.串行高级技术附件。是一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口，是由Intel、IBM、Dell等公司共同提出的硬盘接口规范
总线的性能指标
- 总线传输周期指一次总线操作所需的时间，包括申请阶段、寻址阶段、传输阶段和结束阶段。总线传输周期通常由若干总线时钟周期构成。
- 总线时钟周期。即机器的时钟周期。计算机有一个统一的时钟，以控制整个计算机的各个部件，总线也要受此时钟的控制。
- 总线宽度。又称总线位宽，它是总线上同时能够传输的数据位数，通常指数据总线的根数，如32根称为32位总线。
- 总线带宽。可理解为总线的最大数据传输率，即单位时间内总线上最多可传输数据的位数，通常用每秒传送信息的字节数来衡量，单位可用字节/秒(B/s)表示。总线带宽=总线工作频率×（总线宽度/8）。
- 信号线数。地址总线、数据总线和控制总线3种总线数的总和称为信号线数。