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| 出处：综合电子论坛 时间： 2006-03-28 |
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weizhiyong 发布于 2006-2-4 16:20:00
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「该帖子被 weizhiyong 在 2006-2-5 9:21:35 编辑过」
weizhiyong 发布于 2006-2-5 10:20:00
 引用:
总线的概念
任何一种微处理器都要与一定数量的外部存储器和外围设备连接，再配以必要的软件，即构成微型计算机系统，它才能工作，才能发挥其巨大的作用。但是如果将外部存储器和每一台外围设备都用一组线路与CPU直接连接，那么线路会错综复杂，甚至难以实现。为了简化硬件电路的设计，简化系统结构，常用一组线路，配置以适当的接口电路，与存储器和各台外围设备连接。
１.微机总线 计算机各部件采用一组公共的信号线相互连接，这组公共的信号线称为“总线（BUS）”，它是计算机各部件的通信线如图1-1所示。计算机的总线，都是有特定含义的。如“局部总线”，“系统总线”和“通信总线”等，它们都具有明确的定义和内容。因此，一提到总线，就一定要指出是什么样的总线，才有意义。
2.总线标准 总线标准是指芯片之间、
插板之间及系统，通过总线进行连接和传输
信息时，应遵守的一些协议与规范。
总线标准规定了总线插糟/插座的尺寸、
引脚、信号意义、驱动能力及时序。例如，
ISA、PCI、RS-232等均是总线标准。
例题1：主板上的ISA和PCI总线
例题2：PCI显示卡
例题3：无源底板上的ISA总线及ISA插卡
3.总线标准的特点
（1）公用性，同时挂接多种不同类型的
功能模块；
（2）在机箱内以总线扩展槽形式提供使用；
（3）一般为并行传输。
（4）定义的信号线多，且齐全，包括分离的数据、地址和控制信号线以及电源线。
§1.1.1 按功能分类
根据总线的功能，总线包括“数据总线（data bus，DB）”、“地址总线（address bus，AB）”、“控制总线（control bus，CB）”，另外，总线也提供电源线、地线和复位线（复位线也可归为控制总线）。
各部件按总线方式连接的示意如右图动画所示：
控制总线上传送一个部件对另一个部件的控制信号。
地址总线上传送地址信号，总线主控用地址信号指定其需要访问的部件（如外设、存储器单元）。
数据总线上传送数据信息，数据总线是双向的。正是由于总线的三态性，使各部件均可连接在总线上。
§1.1.2 按位置分类
根据总线所处的位置不同，可以将总线分为下列几类：
1.系统总线
是微机系统内部各各部件之间进行连接和传输信息的一组信号线。在微机中，一般采用模块化结构，把完成一个或几个功能的电路制造为一个模板，或称为“卡”，如显示卡、声卡、多功能卡（含磁盘控制和串行通讯，在386系统中常用，现已集成到主板上）、CPU卡（在工业控制微机中，系统常以无源底板和各种卡组成，包括CPU卡）。这些板/卡通过底板（无源底板或主机板）上提供的插槽相互连接，插槽上提供的连接各板/卡的总线，称为系统总线。
系统总线的例子：PC、ISA、EISA、MCA、PC-104、STD、VME、MultiBus、PCMCIA。
底板上同一类型的插槽，其对应位置的引脚是相互连接的，如图1-2所示：
有的系统总线是CPU引脚信号经过重新驱动和扩展而成的，其性能与CPU有关。但有很多系统总线不依赖与某种CPU，它有自己独立的标准，可为各种型号的CPU极其配套芯片所使用。
2.局部总线
在一块模板/卡上，多个芯片也可通过总线连接，这种介于CPU总线和系统总线之间的，连接模板上多个芯片的总线，称为局部总线，或称片总线、元件级总线。
局部总线一般是CPU芯片引脚的延伸（可能需增加锁存、驱动等电路），与CPU密切相关，并且可以引至底板上。由于局部总线离CPU总线更近，因此，外部设备通过它与CPU之间的数据传输速率大大加快。如果把一些高速外设从系统总线（如ISA）上卸下来，通过局部总线直接挂接到CPU总线上，使之与高速CPU总线相匹配，就会打破系统I/O瓶颈，充分发挥CPU的高性能。局部总线又可分成3种：
（１）专用局部总线，使一些达公司为自己系统开发的专用总线，无通用性。
（２）VL总线（VESA Local BUS)，用于486机型的一种过渡性通用局部总线标准，现已淘汰。
（３）PCI总线， 先进的新的局部总线标准，目前的高档微机普遍采用。
3.片内总线
芯片内部各部件（单元）的连接总线。它位于微处理器芯片内部，用于ALU及各种寄存器等功能单元之间的相互连接。
4.通信总线
微机之间、微机与仪器、设备之间的连接总线，称为通信总线或外部总线。例如，微机与微机之间，所采用的RS-232/RS-485总线；微机与智能仪器之间，所采用的IEEE-488/VXI总线，以及近几年发展和流行起来的微机与外部设备之间的USB和IEEE1394通用串行总线等。
如图1-3中，局部总线上挂有属于模板私有的局部存储器和局部输入/输出设备，而系统公有的存储器和输入/输出设备（图中未画出）挂在系统总线上。只有CPU访问公有的存储器和输入/输出设备时，才使用系统总线，使得CPU访问系统总线的次数大大减少，避免了系统总线的“堵塞”现象，并且提供了各模块（图中只画出了一个模块）的并行工作条件。
§1.1.3 PC总线
PC总线是IBM PC及 PC/XT机上使用的总线，又称XT总线或8位ISA总线。它不是CPU引脚的延伸，经过8282锁存器、8286发送接收器、8259中断控制器、8237DMA控制器以及其他逻辑的重新驱动和组合控制二形成，又称I/O通道。它共有62引脚，其中，数据线8根、地址线20根、控制线21根、状态线2根，还有时钟、电源、地线，如图1-4所示。现分别简要说明如下：
1.地址线 A19～A0（共20根）输出线，存储器地址A19～A0，最大存储器1M。I/O地址A15～A0，最大64K，在PC及XT机上实际使用A9～A0，I/O范围为0000～03FFH。
2.数据线 D7～D0（共8根）双向线，用来在CPU、存储器以及I/O端口之间传送数据，可用IOW或MEMW、IOR或MEMR来选通数据。注意：在PC总线上，地址线和数据线不复用。
３.控制线（共21根）用来传送一个部件对另一个部件的控制信号。 主要控制线的功能
4.状态线（共2根）
I/O CH CK：I/O Channel Check，I/O通道奇偶校验信号。当I/O通道上的设备或存储器的奇偶校验有错时，该信号有效。
I/O CH RDY：I/O Channel Ready, I/O通道准备好信号。该信号为低电平时（未准备好），使CPU或DMA插入等待周期Tw。
５.其他（共11根）
OSC：晶体振荡信号
±12V、±5V、地等
dolu 发布于 2006-3-28 18:27:00
谢谢
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