计算机组成原理-系统总线（第三章）

总线的基本概念

1、为什么要用总线 　　分散连接 内部连线十分复杂，布线困难 扩展性差 效率高 　　总线连接 简洁、成本低 扩展性好、灵活 共享竞争 　　1970年DEC公司PDP-11小型计算机首次采用总线技术 2、什么是总线 　　总线是连接各个部件的信息传输线是各个部件共享的传输介质 3、总线上信息的传送 4、总线结构计算机举例 面向 CPU 的双总线结构框图 单总线结构框图 以存储器为中心的双总线结构框图

总线的分类

1、片内总线 芯片内部的总线 2、系统总线 计算机各部件之间的信息传输线 分类 数据总线　　双向　　与机器字长、存储字长有关 地址总线　　单向　　与存储地址、 I/O地址有关 控制总线　　有出　　中断请求、总线请求 　　　　　　有入　　存储器读、存储器写、总线允许、中断确认 3、通信总线 芯片内部用于计算机系统之间或计算机系统与其他系统（如控制仪表、移动通信等）之间的通信 传输方式 串行通信总线 并行通信总线

总线特性及性能指标

1、总线物理实现 2、总线特性 机械特性　　尺寸形状 电气特性　　传输方向和有效的电平范围 功能特性　　每根传输线的功能 地址 数据 控制 时间特性　　信号的时序关系 3、总线的性能指标 总线宽度　　　　数据线的根数 标准传输率　　　每秒传输的最大字节数（MB／s） 时钟同步/异步　　同步、不同步 总线复用　　　　地址线与数据线复用 信号线数　　　　地址线、数据线和控制线的总和 总线控制方式　　并发、自动、仲裁、逻辑、计数 其他指标　　　　负载能力 4、总线标准

总线结构

1、单总线结构 2、多总线结构 双总线结构 三总线结构 三总线结构的又一形式 四总线结构

总线控制

一、总线判优控制

1、基本概念 主设备(模块)　　对总线有控制权 从设备(模块)　　响应从主设备发来的总线命令 总线判优控制　　分布式 　　　　　　　　集中式　　链式查询、计数器定时查询、独立请求方式 2、链式查询方式 3、计数器定时查询方式 4、独立请求方式

二、总线通信控制

1、目的 解决通信双方协调配合问题 2、总线传输周期 申请分配阶段　　主模块申请，总线仲裁决定/li> 寻址阶段　　　　主模块向从模块给出地址和命令 传数阶段　　　　主模块和从模块交换数据 结束阶段　　　　主模块撤销有关信息 ３、总线通信的四种方式 同步通信　　　由统一时标控制数据传送 输入： 输出： 异步通信　　　采用应答方式，没有公共时钟标准 半同步通信　　同步、异步结合 同步　　发送方用系统 时钟前沿发信号 　　　　接收方用系统时钟后沿判断、识别 异步　　允许不同速度的模块和谐工作 　　　　增加一条 “等待”响应信号 分离式通信　　充分挖掘系统总线每瞬间的潜力 各模块有权申请占用总线 采用同步方式通信，不等对方回答 各模块准备数据时，不占用总线 总线被占用时，无空闲