📄 8_4.htm
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<title>Buses 总线</title>
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<body background="../images/arctile.jpg" bgcolor="#FFFFFF" text="#000000" link="#3399FF" vlink="#666666" alink="#FF9900">
<h2 align="center"><font color="#666666"><b><font size="6">8.4</font>
<font size="6">Buses 总线</font></b></font></h2>
<p align="right"><font color="#666666"><b><a href="index.htm"><img border="0" src="chapter1/images/back.gif" alt="第八章首页" width="60" height="45" align="left"></a>
<a href="8_3.htm"><img border="0" src="chapter1/images/prev.gif" alt="接口类型与特征" width="60" height="45"></a>
<a href="8_5.htm"><img border="0" src="chapter1/images/forw.gif" alt="I/O设备与存储器、CPU及操作系统的接口" width="60" height="45"></a></b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666"><b> </b></font></p>
<p align="left"><a name="一" href="#一、概述"><b><font color="#0099FF" size="4">一、概述</font></b></a></p>
<p align="left"><a href="#二、总线分类"><b><font color="#0099FF" size="4">二、总线分类</font></b></a></p>
<p align="left"><a href="#三、总线判优控制"><b><font color="#0099FF" size="4">三、总线判优控制</font></b></a></p>
<p align="left"><a href="#四、总线标准"><b><font color="#0099FF" size="4">四、总线标准</font></b></a></p>
<p align="left"> </p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>功能是连接I/O设备与CPU和存储器</b></font></p>
<p align="left"><a name="一、概述"><b><font color="#666666" size="4">一、概述</font></b></a></p>
<p align="left"><font size="4"><b> 1、何谓总线？Bus是交通工具。</b></font></p>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>总线是连接计算机系统与子系统之间的通信线路</b></font></p>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>bus transaction 总线事务
operation 传输方向</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>Buses是一组联接各子系统的公用连线</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>数据线 Data
line 地址线 address line
控制线 Controll line</b></font></p>
</blockquote>
</blockquote>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4"> 2、使用总线的优点</font></b></p>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>a、公用便于扩展子系统，增减均可；</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>b 、成本低 ，例如：<img border="0" src="_derived/buses总线.htm_txt_c.gif" width="480" height="153"></b></font></p>
</blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b> 非总线型需要3n条线
总线型需要n条线</b></font></p>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4"> 3、总线的主要缺点是增加了通讯的瓶颈bottlnek</font></b></p>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>当I/O通过单总线(single bus)时，受到吞吐量的限制。</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>商用系统
I/O 非常频繁</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>巨型机
要高速I/O 通信 input/output，设计一个好的总线困难很大</b></font></p>
</blockquote>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4"> 4、总线速度的提高与各种物理因素有关</font></b></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>
总线长度及其所挂的设备数量，总线越长，设备越多，越慢。</b></font></p>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4"> 5、总线的信号组成，包含：</font></b></p>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>1）控制信(signal),发送请求(request)，应答(acknowledgement)，传送方向(read、
write )指明数据线上的信息类型</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>2）总线上的数据线，信息 ：a、数据；b、地址；c、命令信号。</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>3）总线协议(bus protocol)
由控制线执行。总线是共有的，所以需要一个协议，决定使用的先后次序。</b></font></p>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b> a、异步协议，通过握手；</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b> b、同步协议；</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b> c、同步与异步结合。</b></font></p>
</blockquote>
</blockquote>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4"> 6、总线的简要操作过程
总线事务 bus transaction </font></b></p>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>输出操作的三个步骤： 1）、送地址及控制信号</b></font></p>
</blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b> 2）、准备数据</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b> 3）、传送数据到目的设备</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>
如下图：</b></font></p>
<blockquote>
<blockquote>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b> a、<img border="0" src="_derived/buses总线.htm_txt_d.gif" align="top" width="589" height="159"></b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>b、<img border="0" src="_derived/buses总线.htm_txt_f.gif" align="top" width="589" height="159"></b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>c、<img border="0" src="_derived/buses总线.htm_txt_e.gif" align="top" width="589" height="159"></b></font></p>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4">a、CPU送出该请求（控制线上），数据线送地址；</font></b></p>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4">b、存储器读出数据；</font></b></p>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4">c、控制线指示数据有效，存储数据</font></b></p>
</blockquote>
</blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>下图表示输入过程：</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b><img border="0" src="_derived/buses总线.htm_txt_g.gif" width="602" height="172"></b></font></p>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>输入指从外设传送到主存储器</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>数据准备好后才请求传送。</b></font></p>
<p align="left"><b><font color="#666666"><font size="4"> </font></font><font size="4"><font color="#0099FF">
</font>
<a href="#一"><font color="#66CCFF">返回页首</font></a></font></b></p>
</blockquote>
</blockquote>
<p align="left"><a name="二、总线分类"><b><font color="#666666" size="4">二、总线分类</font></b></a></p>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4">总线的组织方式很多：</font></b></p>
<blockquote>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4">1、就总线连接性质来分，习惯上分为三类：</font></b></p>
<blockquote>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>CPU——主存总线，连线短，专用性强，速度高；</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>I/O总线是标准的，速度低；</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>基板总线badkplane
，单总线，标准的，得名是因为这类总线存在与基板上，CPU、存储器、I/O设备可以插在其中。</b></font></p>
</blockquote>
</blockquote>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4">2、就系统中结构类型来分：单总线和多总线；</font></b></p>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>单总线特点：I/O、主存统一编址，异步方式工作，只与设备的特性有关，便于扩展；</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>多总线目的是将I/O总线与CPU-Memory总线隔离，有关I/O通讯交由IO专用处理器控制处理。</b></font></p>
</blockquote>
<p align="left"><b><font color="#666666" size="4">3、设计考虑因素不同：协议、负载能力、速度、标准化</font></b></p>
<blockquote>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>a、设计processor-memory
buses 必须知道连到总线的设备的类型、特性；</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>b、I/O
总线标准化，只需提供一个标准总线协议；</b></font></p>
<p align="left"><font color="#666666" size="4"><b>c、设计基板总线要求时，提供逻辑电路，实现各子系统之间的接口。</b></font></p>
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