微机原理7-总线及其接口

第7章第7章总线及总线接口教学重点总线的类型7.1总线概述定义所谓总线（Bus），是指可以由多个信息处理单元（设备）所共享的信息通道。形式印制电路板导线，总线接口接口形式：插槽和插卡，插头和插座微机系统采用总线结构。系统中主要部件通过系统总线相互连接、实现数据传输，并使微机系统具有组态灵活、易于扩展等诸多优点广泛应用的总线都实现了标准化，便于互连各个部件时遵循共同的总线规范。接口的任一方只需要根据总线标准的要求来实现和完成接口的功能，而不必了解对方的工作方式总线上的设备与使用特点主设备（MasterDevice）能控制总线完成数据传送的设备，如微处理器、DMAC、DRAM刷新电路从设备（SlaveDevice）在主设备控制下被动完成数据传送的设备，如M，I/O等。使用特点：⑴在某一时刻，只能由一个主设备控制总线，其他主设备此时可作为从设备出现⑵在某一时刻，只能有一个设备向总线上发送数据，但可以有多个设备从总线上接收数据总线的分类按传输特点分类：并行总线、串行总线（都有同步和异步两种传输方式P174）按使用范围分类：片内总线芯片级总线：SPI（SerialPeripheralInterface）I2C（InterIC）1-Wire总线板级总线：PC总线、ISA、PCI、工业用STD设备总线：负责主机和外设通信，如USB、RS232、RS485互连总线：计算机系统之间，如CAN（ControllerAreaNetwork），属于现场总线（Fieldbus）范畴系统（全局）总线：System（Global）Bus：沟通所有设备局部总线：LocalBusISA总线在80286时代是全局总线，但在80486之后，只支持低速设备，成为局部总线按信号属性分类：数据总线、地址总线、控制总线总线操作、总线周期和总线时序总线设备通过总线这个公共的信息通道完成一些特定的操作，这些操作统称为总线操作。总线操作所需的时间称为总线周期。总线周期中各总线信号的定时和关联构成总线时序总线的技术指标总线数据宽度工作时钟传输速率：最为关键，通过带宽（Bandwidth）来描述，单位是B/s或bps负载能力支持工作模式SDRAM，每周期一次；DDRSDRAM，每周期两次，成组传送模式（BurstModel）只在第一周期费时。传送速率与总线数据宽度、工作时钟和工作模式等都有关系，总线宽度的计算公式为：带宽(B/s)=总线宽度/8×单位时间平均传送次数总线的标准化标准：某一组织制定、推荐业界遵照执行的规范总线标准内容：机械结构、引脚功能定义、电气规范、通信协议等好处：系统配置灵活，有利于组织大规模专业化生产（P177）重要的标准化组织（P177）IEC/国际电工协会InternationalElectrotechnicalCommissionCE/欧洲标准委员会CEmarkingITU/国际电信联盟InternationalTelecommunicationUnionIEEE/美国电子电机工程师协会InstituteofElectricalandElectronicsEngineersISO/国际标准化组织InternationalOrganizationforStandardizationANSI/美国标准协会AmericanNationalStandardsInstituteCNS/中国国家标准目录CNLA/中国国家实验室认证体系PC机上的总线PCI总线ISA总线USB总线内存总线(内存插槽），早期没有，后来CPU速度提升很快，内存（DRAM）的控制由存储器控制器负责。目前常用，240线DDR2-SDRAM，数据带宽达到1066MB/s；已有DDR3，数据带宽达到1800MB/s金士顿2GDDR2800（240pins）115元AGP（AcceleratedGraphicsPort）总线，Intel1996推出，是扩展的PCI总线，专门连接显卡，可明显加快三维图形和游戏软件的显示速度。工作频率66.6MHz，传输速率达2133MB/s。7.4微机系统的外部总线和接口PS/2接口，连接鼠标和键盘传统的串行接口COM、并行打印机接口LPT硬盘设备标准接口ATA（AdvancedTechnologyAttachment/IDE:IntergratedDriveElectronics)接口SCSI（SmallComputerSmallInterface）总线，占用资源少，智能化程度高，价格高，用于服务器、工作站等场合。通用串行总线USB(UniversalSerialBus）接口IEEE1394串行总线接口，两个IEEE1394设备可以点对点连接，无须计算机参与，多用于家电行业IEEE488总线，并行总线接口，用于连接数字化仪表。IEEE1394IEEE488第7章教学要求理解各种总线的概念，区别各种总线类型习题7（第189页）——7.37.67.11