總線一般包括:地址線、數(shù)據(jù)線、控制線、電源線等幾種信號
總線標(biāo)準(zhǔn)
——硬件:總線的信號線定義、時鐘頻率、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、仲裁及配置、電氣規(guī)范、機(jī)械規(guī)范等
——軟件:總線協(xié)議、驅(qū)動程序、管理程序等
總線標(biāo)準(zhǔn)的特征:
A. ?物理特性:包括總線的根數(shù)、總線的插頭和插座的形狀、尺寸以及引腳是如何排列的等;
B. ?功能特性:數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線、電源線和地線
C. ?電器特性:定義每一根線上信號的傳遞方向以及有效電平范圍、負(fù)載電流大小等
D. ?時間特性:設(shè)計總線操作的時序
總線分類
—1.片內(nèi)總線:即CPU總線,位于微處理器內(nèi)部的總線,是ALU及各種寄存器等功能單元之間的通路
—2.元件級總線:即片間總線,實(shí)現(xiàn)電路板內(nèi)各元器件相互連接的信號線
????????????????????????? 一般指CPU引腳沒有經(jīng)過組合、驅(qū)動隔離,而被直接應(yīng)用的信號線。
—3.通信總線:即外部總線,是微機(jī)系統(tǒng)之間或微機(jī)系統(tǒng)與通信設(shè)備之間通信的信號線。如RS-232-C、RS-485總線,IEEEE488、VXI總線、USB總線。又稱接口標(biāo)準(zhǔn)
—4.系統(tǒng)總線:即板級總線或標(biāo)準(zhǔn)總線,主要用于微機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部各插件之間進(jìn)行連接和傳輸信息。一般在主板上做成擴(kuò)展插槽形式。如ISA總線
—5.局部總線:介于CPU總線和系統(tǒng)總線之間的一級總線。
??????????? 又分為專用局部總線、VL總線(486機(jī)中采用)、PCI總線三種。
總線操作階段
——總線請求和仲裁(bus request and arbitration)階段
——尋址(addressing)階段
——數(shù)據(jù)傳送(data transferring)階段
——結(jié)束(ending)階段
總線上的主設(shè)備和從設(shè)備通常采用四種方式來實(shí)現(xiàn)對總線傳送的控制:
同步;異步(依靠請求和應(yīng)答);半同步(依靠busy線要求發(fā)送者插入響應(yīng)wait);分離式
接口標(biāo)準(zhǔn)是指外設(shè)接口的規(guī)范和定義,它涉及接口的信號線定義、傳輸速率、傳輸方向、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、電氣和機(jī)械特性等方面。
接口標(biāo)準(zhǔn)的分類
——圖形顯示接口標(biāo)準(zhǔn)
???? 如高速顯示的新型接口標(biāo)準(zhǔn)AGP
——傳統(tǒng)串口并行接口標(biāo)準(zhǔn)
???? 如RS-232-C、RS-485、I2C、IEEE1284
——外存設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)
???? 支持硬盤、光盤、CD-ROM和磁帶等存儲介質(zhì)的接口標(biāo)準(zhǔn),如IDE和SCSI標(biāo)準(zhǔn)
——通用外設(shè)接口標(biāo)準(zhǔn)
???? 如USB、IEEE1394
——測試儀器接口標(biāo)準(zhǔn)
???? 如IEEE-488和VXI接口標(biāo)準(zhǔn)
總線
1. ?數(shù)據(jù)總線:一般雙向三態(tài),用于數(shù)據(jù)傳輸,數(shù)據(jù)總線的寬度(位數(shù))反映總線傳輸數(shù)據(jù)的速率
通過數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型:
數(shù)值數(shù)據(jù);指令;設(shè)備碼;控制字;狀態(tài)字
2. ?地址總線:一般單項(xiàng)三態(tài),用于傳輸?shù)刂?,地址線的位數(shù)決定了微機(jī)系統(tǒng)的尋址范圍
地址總線通常傳輸如下信息:
CPU要執(zhí)行的下一條指令地址;
進(jìn)行運(yùn)算所需的操作數(shù)地址;
外部設(shè)備的地址。
3. ?控制總線:有單向和雙向,有三態(tài)和非三態(tài)。用來控制或狀態(tài)信號??刂瓶偩€代表了總線的控制能力
控制總線通常包括如下信號線:
讀、寫線;
中斷請求和中斷響應(yīng)線;
同步(選通或時鐘)信號線;
保持、等待就緒(準(zhǔn)備好)線。
4. ?電源和地線:決定總線使用的電源種類,地線分布及用法
5. ?備用下:留作功能擴(kuò)充和用戶的特殊要求使用
總線性能
——總線寬度:指一次可以同時傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù),單位為位(bit)
——總線頻率:指總線每秒鐘內(nèi)能傳輸數(shù)據(jù)的次數(shù),單位為MHZ
——傳輸速率:指總線每秒鐘內(nèi)能傳輸?shù)淖疃嘧止?jié)數(shù),單位MB/s
傳輸速率=總線寬度/8*總線頻率
采用I/O接口的必要性
——速度不匹配
——信號電平不匹配 TTL和非TTL
——信號格式不匹配8、16、32位;模、數(shù);串、并;電流、電壓
——時序不匹配