名人说：非学无以广才，非志无以成学。——诸葛亮
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7.1 总线的特性及应用
1.总线的概念
◆ 总线：是计算机体系结构的重要组成部分，通过它可以将计算机系统中各个功能部件连接起来，构成一个完整的系统。
…
2.总线的作用
◆ 是各功能部件间传递各类信息的通道；
◆ 是系统中各部件间的物理接口，能够减少各部件通信的复杂程度；
◆ 提供信息交换时所需的数据、地址、时序和控制信息；
◆ 提供一个共同遵循的协议或标准；
◆ 不应成为整个计算机性能的瓶颈；
◆ 方便计算机系统的集成、扩展和进化。
3.总线的分类
◆ 总线的分类方式：总线分类的方式有很多，如被分为外部总线和内部总线、系统总线和非系统总线、片内总线和PCB板级总线、串行总线和并行总线、高速总线和低速总线、同步总线和异步总线，专用总线和通用总线等等。
3.1 按用途分类
①存储总线
存储总线：短距离、高速总线，与存储器的特性相匹配，尽最大可能提高处理器与存储器之间的数据带宽，针对Cache块数据传输进行性能优化；
②系统总线
系统总线：又称内部总线或板级总线，是计算机系统中最重要的总线，也是连接存储总线和I/O总线的中间总线；
③I/O总线
I/O总线：通常连接距离较远、速度相对较慢，用于连接多种外部设备，同时与系统总线或存储总线连接。
3.2 按位置分类
◆ 按照总线所在的位置，总线可以分为：
- a.外部总线：USB、火线（IEEE-1394）等
- b.内部总线：PCI、AGP等
- c.片内总线：AMBA
4.总线的组成
1️⃣数据总线
用于传送数据信息，通常是双向三态形式的总线；
2️⃣地址总线
专门用来传送地址，地址总线总是单向三态的；
3️⃣控制总线
用来传送控制信号和时序信号。
4️⃣电源线和地线
7.2 总线性能和总线事务
1.总线的性能参数
1️⃣总线频率：反映总线工作的速率（f），通常单位是MHz；
2️⃣总线宽度：数据总线的位数（w），单位是b（位），是微型计算机的一个重要指标，通常与处理器的字长相一致；
3️⃣总线传输速率：总线上可传输的数据总量（BW），单位是MB/s。
2.总线的其它参数指标
◆ 同步方式：同步、异步
◆ 多路复用：地址线和数据线能否共用一条物理线；
◆ 信号线数量：数据线、控制线和地址线的总和；
◆ 总线控制方式：传输方式、配置方式、中断分配和仲裁方式等。
3.总线事务
◆ 总线事务：从请求总线到完成总线使用的操作序列称为总线事务（Bus Transaction），它是在一个总线周期中发生的一系列活动。
◆ 典型的总线事务包括：请求操作、裁决操作、地址传输、数据传输和总线释放。
4.主设备和从设备
1️⃣主设备（master）：能够提出申请并获得总线控制权的设备；
2️⃣从设备（slave） ：只能被动接受总线控制传送数据的设备。
控制总线: 主设备发出总线传输操作请求，并获得总线控制权
地址总线: 主设备给出要访问的从设备地址
数据总线: 数据可以在主设备和从设备之间双向传输
5.总线传输操作过程
◆ 总线传输：在主设备（如CPU、DMA控制器等）控制下通过总线进行的信息传送（数据读写）操作。
◆ 总线完成一次数据传输操作，一般经过如下四个阶段：
①申请与仲裁阶段
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②寻址阶段
⬇
③传输阶段
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④结束阶段
6.常见的总线操作
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笔记内容学习资料：计算机组成原理微课版(谭志虎、秦磊华等编著)
课件资料及视频学习：MOOC计算机组成原理(华中科大)
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