03系统总线
存储器与总线架构_2
AHB/APB桥(APB):两个AHB/APB 桥在AHB和2个APB总 线间提供同步连接。APB1操作速度限于36MHz,APB2 工作在全速状态(最高72MHz)。
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二、存储器组织
1、存储器的组织方法
程序存储器、数据存储器、寄存器和输入输出端口被组织
· 系统文件名和源/头文件名以“stm32f10x_”的形式表示
,例如stm32f10x_conf.h。 · 在单一文件中使用的常量在该文件中定义,在多个文件 中使用的常量定义在头文件中,所有的常量以大写字母表 示。 · 寄存器当作常量看待。同样以大写字母表示。
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PPP_ClearITPendingBit
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(2)代码标准
· 变量
定义了18个变量类型,在头文件stm32f10x_type.h中
Typedef signed long s32;
Typedef signed short s16; Typedef signed char s8;
结尾。
第二十二页,共三十七页,2022年,8月28日
· 用来检测指定PPP的标志是否被置位或清0的函数,命名 为PPP_GetFlagStatus。
· 用来清除某个PPP的标志的函数,命名为 PPP_ClearFlag · 用来检验指定PPP的中断是否发生的函数,命名为
PPP_GetITPendingBit · 用来清除某个PPP中断挂起位的函数,命名为
第二十一页,共三十七页,2022年,8月28日
· 用来使能或禁止指定的PPP外围模块的函数,命名为
PPP_Cmd
总线与总线标准
率的通信。SerDes技术将广泛应用于各种高速总线和接口协议中,推
动总线技术的发展。
03 总线的应用领域
工业控制领域
实时性要求高
安全可靠性
工业控制领域中,总线需要满足高实 时性要求,确保设备之间的快速通信 和精确控制。
工业控制领域对安全可靠性要求极高, 总线需要具备高度的稳定性和可靠性, 以避免因通信故障导致的生产事故。
灵活性高
总线结构允许节点在总线上任意接入 或断开,提高了系统的灵活性。
总线的缺点
带宽有限
总线的带宽有限,限制了数据 的传输速率。
竞争激烈
多个节点共享总线资源,导致 资源竞争激烈,影响系统性能 。
故障排除困难
一旦总线发生故障,故障排除 比较困难。
对线缆要求高
总线结构的线缆要求较高,需 要高质量的线缆以保证信号传
灵活性
通信领域中,总线需要具 备较好的灵活性,能够适 应不同传输介质和传输距 离的需求。
计算机硬件领域
高速数据传输
计算机硬件领域中,总线需要满 足高速数据传输的要求,确保
CPU、内存、硬盘等硬件设备之 间的快速信息交换。
兼容性
计算机硬件领域中,总线需要遵 循国际通用的标准协议,以确保
不同硬件设备之间的兼容性。
扩展性
计算机硬件技术不断发展,总线 需要具备良好的扩展性,以适应 新的硬件设备和更高的性能要求。
04 总线的优缺点分析
总线的优点
可靠性高
总线结构简单,减少了故障发生的可 能性,提高了系统的可靠性。
可扩展性强
总线采用分支结构,方便增加和减少 节点,具有良好的可扩展性。
成本低
总线结构减少了线缆的使用量,降低 了布线和维护成本。
计算机组成原理第六章总线系统
数据传送以字符为单位,字符之间没 有固定的时间间隔,发送方和接收方 不需要使用相同的时钟信号。
总线的仲裁机制
集中仲裁
使用一个中央仲裁器来管理总线的访问,例如:计数器、链表或优先级队列。
分布仲裁
没有中央仲裁器,而是通过硬件电路或软件算法来实现总线的访问控制。
总线的数据传输方式
并行传输
数据在多个通道上同时传输,每个通道传输一部分数据。
确定总线的控制方式
根据总线上主设备和从设备的数量和通信需求,选择合适的总线控制 方式,如同步控制或异步控制。
确定总线的仲裁方式和优先级
根据总线上主设备的数量和通信需求,设计合适的仲裁方式和优先级 确定机制。
硬件实现
选择合适的芯片和元件
01
根据设计需求,选择合适的芯片和元件来实现总线系统的硬件
部分。
计算机组成原理第六章总线 系统
• 总线系统的概述 • 总线的基本工作原理 • 常见总线系统介绍 • 总线系统的应用与发展 • 实验与实践:设计一个简单的总线
系统
01
总线系统的概述
总线的定义与分类
定义
总线是连接多个部件的信息传输 线,是多个部件共享的传输介质 。
分类
根据传输方式,总线可分为单向 总线和双向总线;根据连接的部 件数目,总线可分为局部总线和 系统总线。
THANKS
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总线系统的基本组成
总线控制器
负责协调各个部件的通信,管 理总线的使用。
数据总线
用于传输数据,通常由双向线 组成。
地址总线
用于传输地址信息,确定要访 问的内存单元或I/O端口。
控制总线
用于传输控制信号,如读写信 号、中断信号等。
03总线
总线纲要:总线(Bus):总线是共享的信息传输介质,用于连接若干设备,由一组传输线组成,信息通过这组传输线在设备之间进行传送。
总线按其所在的位置,分为片内总线、系统总线、通信总线。
片内总线(Internal Bus):片内总线指芯片内部连接各元件的总线。
例如CPU芯片内部,连接在各个寄存器、ALU、多路选择器等各元件之间的总线。
系统总线(System Bus):系统总线是用来连接计算机硬件系统中若干主要部件(如:CPU、主存、I/O模块)的总线。
Intel公司新推出的芯片组中,对系统总线赋予了特定的含义,把CPU连接到北桥芯片的总线称为系统总线,也称为处理器总线,或叫前端总线(Front Side Bus)。
CPU通过前端总线(FSB)连接到北桥芯片,进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。
在系统总线上传输的有数据、地址和控制信息(控制信息包括:命令/定时/总线请求/总线允许/中断请求/中断允许/……等)。
所以把系统总线也分成三组传输线:数据线、地址线、控制线。
有时也把它们分别称为:数据总线、地址总线、控制总线。
通信总线(Communication Bus):通信总线用于主机和I/O设备之间或计算机系统之间的通信。
由于这类连接涉及到许多方面,包括:距离远近、速度快慢、工作方式等,差异很大,所以通信总线的种类很多。
并行总线(Parallel Bus):并行总线的数据在数据线上同时有多位一起传送,每一位要有一根数据线,因此有多根数据线组成。
其特点是传输速度快,大量用于计算机系统内部各部件之间的连接。
串行总线(Serial Bus):串行总线的数据在数据线上按位进行传输,因此只需要一根或两根数据信号线,线路的成本低,适合于远距离的数据传输。
此外,提高时钟速度比并行连接容易得多,且几乎没有线间串扰。
处理器─存储器总线(Processor-memory Bus):处理器–存储器总线用来连接处理器和主存,按机器定制,不是通用的标准总线。
系统总线频率
频率测量系统作为船用海事整体系统的一个重要组成部分(一个从站),实现八通道信号频率的实时高精度 测量,并根据需要将所测得的某路信号的频率数值通过CAN总线传给主站(PC)和其他海事设备(其他从站), 并接收来自主站一些控制信号。为了实现这个目的,采用带有CAN控制器的ARM7芯片采集FPAG测得的频率值,并 将其以CAN通信协议的标准传到CAN总线上。
由于CAN总线的以上优点,CAN已经在汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应 用。
1、报文的优先权 : 在总线访问期间,识别符定义一个静态的报文优先权。标识符的大小决定了一包CAN信息的优先权高低。 2、远程数据请求(Remote Data Request) : 通过发送远程帧,需要数据的节点可以请求另一节点发送相应的数据帧。数据帧和相应的远程帧是由相同的 识别符命名的。 3、多主机(Multimaster) : 总线空闲时,任何单元都可以开始传送报文。具有较高优先权报文的单元可以获得总线访问权。 4、仲裁(Arbitration) : CAN采用非破坏性的“载波侦听多路访问/冲突检测”(CSMA/CD,CarrierSense Multiple Access with Collision Detect)竞争方式解决潜在的总线访问冲突,不丢失数据和带宽。若有两个或更多的CAN节点同时开 始向总线发送数据,总线访问冲突通过仲裁场发送期间位仲裁的处理方法予以解决。
LIN总线系统简析
物联网领域:随着物联 网技术的不断发展, LIN总线系统在智能家 居、智能城市等领域的 应用也将得到拓展。
工业自动化:LIN总 线系统在工业自动化 领域的应用也将进一 步深化,助力实现工 业自动化和智能化。
新能源领域:随着新 能源技术的不断发展 ,LIN总线系统在新 能源领域的应用也将 得到更多的关注和应 用。
LIN总线系统在 汽车空调控制系 统中实现了多路 复用通信,提高 了通信效率。
LIN总线系统通 过分布式控制方 式,实现了汽车 空调的智能控制, 提高了控制精度Байду номын сангаас和响应速度。
LIN总线系统在 汽车空调控制系 统中应用,减少 了线束的使用, 降低了汽车的成 本和重量。
LIN总线系统在汽 车空调控制系统 中应用,提高了 系统的可靠性和 稳定性,减少了 故障发生的概率。
智能家居领域:LIN总线系统也可用于智能 家居控制系统,实现家电设备间的通信和控 制
工业自动化领域:在工业自动化领域,LIN 总线系统可用于各种自动化设备和传感器之 间的通信,提高生产效率和设备可靠性
物联网领域:随着物联网技术的发展,LIN 总线系统在物联网领域的应用也越来越广泛, 如智能城市、智能农业等领域的设备通信和 控制
LIN总线电缆
定义:LIN总线电缆是用于LIN总线系统的线缆,用于连接LIN总线上的各个节点。
特点:LIN总线电缆采用单线传输方式,结构简单,成本低,适用于对实时性要求不高的场 合。
传输距离:LIN总线电缆的传输距离一般在几十米以内,适用于汽车内部传感器和执行器的 通信。
连接方式:LIN总线电缆采用差分信号传输方式,需要使用专门的LIN总线连接器和插座进 行连接。
LIN总线诊断工具
诊断工具种类: 示波器、万用表、 解码器等
什么是微型计算机的系统总线
1.什么是微型计算机的系统总线?说明数据总线、地址总线、控制总线各自的作用。
【解答】系统总线是CPU与其它部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通道。
(1)数据总线(DB):用来传送数据,主要实现CPU与内存储器或I/O设备之间、内存储器与I/O设备或外存储器之间的数据传送。
16位机有16条数据总线,32位机有32条。
数据总线是双向的。
(2)地址总线(AB):用来传送地址。
主要实现从CPU送地址至内存储器和I/O设备,或从外存储器传送地址至内存储器等。
地址总线的多少决定了系统直接寻址存储器的范围,如8086的地址总线有20条,可以寻找从00000H-FFFFFH共220=1M个存储单元,可以寻址64K个外设端口。
地址总线是单向的。
(3)控制总线(CB):用于传送控制信号、时序信号和状态信息等。
2.8086CPU具有20 条地址线,可直接寻址(220=)1MB 容量的内存空间,在访问I/O端口时,如果使用地址线16条,最多可寻址(216=)64K 个I/O端口。
3.8086CPU的数据外总线宽度为16 位,指令缓冲器为 6 个字节,选通存储器或I/O接口的信号是;8088CPU的数据外总线宽度为8 位,指令缓冲器为 4 个字节,选通存储器或I/O 接口的信号是。
4.解释逻辑地址、偏移地址、有效地址、物理地址的含义,8086存储器的物理地址是如何形成的?怎样进行计算?【解答】逻辑地址:表示为段地址:偏移地址书写程序时用到,一个存储单元可对应多个逻辑地址;偏移地址:是某一存储单元距离所在逻辑段的开始地址的字节个数。
有效地址:是指令中计算出的要访问的存储单元的偏移地址。
物理地址:是CPU访问存储器时用到的20位地址,是存储单元的唯一的编号。
物理地址计算公式:物理地址= 段地址×10H+有效地址(或偏移地址)5.已知堆栈段寄存器(SS)=2400H,堆栈指针(SP)=1200H,计算该堆栈栈顶的实际地址,并画出堆栈示意图。
总线的基本概念
05 总线的优缺点
总线的优点
可靠性高
总线结构简单,各部件具有标 准的接口,因此可靠性较高。
可扩展性强
总线采用分支结构,易于扩展 ,可以适应系统规模的变动。
灵活性好
总线允许挂接多个设备,设备 间互不影响,增删设备方便。
成本较低
由于总线结构简单,所以成本 较低,适用于中小型系统。
总线的缺点
速度慢
由于总线上设备较多,每个设备都需要时间 来访问总线,导致整体速度较慢。
总线的传输方式
同步传输
同步传输是指总线上的所有节点都按 照同一个时钟信号进行操作,数据在 时钟信号的控制下进行传输。
异步传输
异步传输是指总线上的节点按照各自 的时钟信号进行操作,数据传输不受 时钟信号的控制,但需要额外的握手 信号来保证数据传输的正确性。
03 总线的应用场景
计算机总线
01
计算机总线是连接计算机各部件的一组公共信号线, 用于传输数据、地址和控制信号。
总线的分类
按照传输性质分类
可以分为数据总线、地址总线和控制总线。数据总线用于传输数据,地址总线 用于传输地址信息,控制总线用于传输控制信号。
按照连接设备分类
可以分为内部总线和外部总线。内部总线连接计算机内部设备或模块,如CPU、 内存、显卡等;外部总线连接计算机外部设备,如打印机、扫描仪、摄像头等。
低功耗总线技术
随着移动设备和物联网设备的普及, 低功耗总线技术越来越受到关注,如 I2C、SPI等,以延长设备续航时间和 降低能源消耗。
总线标准的统一
标准化组织
为了促进总线技术的发展和应用
,许多标准化组织致力于制定总
线标准,如PCI
SIG、USB
Implementers Forum等。
计算机组成原理习题库完整
计算机组成原理习题库第一章计算机系统概论1.选择题1、电子计算机问世至今,新型机器不断推出新,不管怎么更新,依然具有“存储程序”的特点,最早提出这种概念的是B。
A.巴贝奇(Charles Babage)B.·诺依曼(von Neumann)C.帕斯卡(Blaise Pascal)D.贝尔(Bell)2、下了描述中B是正确的。
A.控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果B.一台计算机包括输入、输出、控制、存储及算术逻辑运算五个部分C.所有的数据计算都在CPU的控制器完成D.以上答案都正确3、电子计算机的运算/逻辑单元、控制、单元及主要存储器合称为C。
A.CPUB.ALUC.主机D.UP4、计算机系统中的存储系统是指D。
A.RAM存储器B.ROM存储器C.主存D.主存和辅存5、·诺依曼机工作方式的基本特点是B。
A.多指令流单数据流B.按地址访问并顺序执行指令C.堆栈操作D.存储前容选择地址6、由0、1代码组成的语言,称为C。
A.汇编语言B.人工语言C.机器语言D.高级语言7、下列语句中C是正确的。
A.1KB=1 024×1 024 BB. 1KB=1 024 BC.1MB=1 024×1 024 BD. 1MB=1 024 B8、一片1MB的磁盘能存储D的数据。
A.106字节B. 10-6字节C. 109字节D. 220字节二、填空题1、计算机硬件包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
其中运算器、控制器和存储器组成主机,运算器和控制器可统称为CPU。
简答:1.简述.诺依曼计算机的特点2.按照.诺依曼原理,现代计算机应具备哪些功能?答:按照.诺依曼原理,现代计算机应具备以下5个功能:⑴输入输出功能:能把原始数据和解题步骤及中间结果接收下来(输入),把计算结果与计算过程中出现的情况告诉(输出)给用户。
⑵记忆功能:应能“记住”原始数据、解题步骤及中间结果。
总线接口微机原理与接口技术彭虎
为了提高总线的带宽利用率,总线接口技术也在不断优化。例如,采用数据压缩、多通道传输等技术,提高总线 的传输效率。
低功耗、低延迟总线接口
低功耗设计
随着移动设备和便携式设备的普及,低功耗设计成为总线接 口的一个重要发展趋势。通过降低电压、优化电路设计、采 用低功耗模式等方式,降低总线接口的功耗,延长设备的续 航时间。
低延迟技术
在一些实时性要求较高的应用场景中,低延迟技术显得尤为 重要。总线接口技术通过优化数据传输路径、减少传输环节 等方式,降低数据传输的延迟,提高系统的实时响应能力。
无线、蓝牙、WiFi等无线总线接口
无线化趋势
随着无线技术的发展,无线总线接口在许多领域得到了广泛应用。无线总线接 口具有灵活性和移动性,可以方便地实现设备之间的无线连接和数据传输。
通信设备总线接口的应用案例包括路由器、交换机、服务 器等网络通信设备,以及手机、平板电脑等移动通信设备 。通过总线接口技术实现设备的快速数据传输和高效能通 信,提高设备的性能和稳定性。
计算机硬件总线接口应用案例
计算机硬件总线接口主要用于连接计算机硬件设备,如CPU、内存、硬盘等,实 现设备间的数据传输和控制。常见的计算机硬件总线接口有PCI、AGP、SATA等 。
总线标准
为了规范总线的连接和通信,制定了一系列总线标准,如ISA、EISA、 PCI等。
04
常见总线接口技术
并行总线接口
定义
并行总线接口是一种数据传输方式,它通过多个数据线同 时传输多个数据位。
特点
并行总线接口具有数据传输速率高、传输距离短、连接线 数多、成本高等特点。常见的并行总线接口包括ISA、 EISA、PCI等。
总线接口通信协议
通信协议定义
计算机组成原理复习
WE
A1
A0
•••
A9
1
CS1
第4章 存储器
*
字扩展(增加存储字的数量)
存储器与 CPU 的连接
MDR
MAR
CPU
主 存
读
数据总线
地址总线
写
第4章 存储器
*
主存和 CPU 的联系
存储器与 CPU 的连接
地址线的连接 数据线的连接 读/写线的连接 片选线的连接 合理选用芯片 其他 时序、负载
总线控制
主要包括两部件:判优控制
01
主设备(模块):对总线有 控制权
02
从设备(模块):响应从主设备发来的总线命令
03
总线判优控制 分布式 集中式 计数器定时查询 独立请求方式 链式查询 第3章 系统总线
*
总线控制
通信控制
目的解决通信双方协调配合问题 总线通信的四种方式
同步、异步结合
通信双方由 统一时标 控制数据传送 采用 应答方式 ,没有公共时钟标准
周期挪用
*
真值与机器数
第6章 计算机的运算方法
*
真值 X=-0.11111 机器数 原码 X=1.11111 补码 X=1.00001 反码 X=1.00000 移码 X=0.00001 转换
第4章 存储器
字块2m-1
字块2c-r+1
字块2c-r + 1
字块2c-r
字块2c-r -
字块1
字块0
…
…
…
字块 3
标记
字块 1
标记
字块 2c-1
标记
字块 2
标记
字块 0
标记
字块 2c-2
《总线技术》课件
定制化解决方案
针对不同行业和领域的需求,未来总线技术 将提供定制化的解决方案。
跨界融合与协同创新
总线技术将与其他领域的技术进行跨界融合 和协同创新,推动相关产业的发展。
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仲裁技术
总线通信协议的仲裁技术用于解决多个节点同时访问总线时可能出现的数据冲突问题。常见的仲裁技术包括令牌 传递、轮询和竞争等。
流量控制
总线通信协议的流量控制用于防止接收方来不及接收数据而造成的数据丢失问题。常见的流量控制方法包括停止 -等待、滑动窗口和缓冲区交换等。
03
总线标准与规范
IEEE标准
总线的分类与特点
总线分类
根据传输方式,总线可分为并行总线 和串行总线;根据连接的部件类型, 总线可分为内部总线和外部总线。
总线特点
总线具有规范性、共享性、互操作性 等特点,它规定了数据传输的规范和 标准,允许多个部件共享总线资源, 实现了各部件之间的互操作。
总线技术的发展历程
01
早期总线技术
在计算机发展的早期阶段,总线技术尚未形成规范和标准,各部件之间
传输方式
总线通信协议的传输方式包括单工、半双工和全双工三种。单工只能实现单向 通信,半双工可以同时实现双向通信,而全双工则可以实现同时双向通信。
数据格式
总线通信协议的数据格式包括二进制数据和ASCII码数据两种。二进制数据以高 低电平表示0和1,而ASCII码数据则使用可打印字符表示数据。
总线通信协议的仲裁技术与流量控制
的连接和通信较为混乱。
02 03
标准总线技术的出现
随着计算机技术的不断发展,出现了多种标准总线技术,如ISA、EISA 、PCI等,这些技术规范了数据传输的标准和规范,推动了计算机技术 的发展。
常用车载网络系统(MOST)
MOST总线支持与汽车诊断系统的连接,可 以方便地对汽车进行故障诊断和远程监控。
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车载网络系统可以实时监控车辆状态,如油量、胎压、车速等,同时 还可以远程控制车辆,如开启空调、车门等。
安全保障
车载网络系统可以实时监测车辆周围环境,如行人、车辆、路况等, 并及时发出预警或采取相应措施,保障驾驶者和乘客的安全。
车载网络系统的分类
CAN总线
CAN总线是汽车内部最常用的通信协 议之一,具有高可靠性和实时性,主 要用于汽车内部传感器和执行器的通 信。
传输和控制。
MOST总线由德国宝马、奔驰和奥迪等汽车制造商共 同开发,并已成为国际标准。
MOST总线的特点
高带宽
MOST总线的数据传输速率高达 20Mbps,远高于其他车载网络系统。
实时性
MOST总线支持实时传输,确保了音 频和视频数据的实时传输和处理。
可靠性
MOST总线采用环形拓扑结构,具有 自动冗余功能,提高了系统的可靠性 和稳定性。
汽车中的低速网络连接,例如车辆诊断和网络管 理等功能。
04 FlexRay总线系统
FlexRay总线的概述
1 2 3
FlexRay总线的定义
FlexRay是一种用于汽车内部通信的高速串行总 线系统,被广泛应用于汽车领域。
FlexRay总线的起源
FlexRay总线由BMW和戴姆勒-克莱斯勒共同开 发,旨在满足汽车行业对高性能、高可靠性和高 安全性的通信需求。
数据。
数据传输采用异步串行通讯方 式,每个数据帧包含起始位、 数据位、奇偶校验位和停止位 。
LIN总线支持多种传输速率,例 如20kbps、40kbps和 9600bps等。
微处理器系统结构课件第四章总线技术知识与总线标准
总线的分类与组成
总线分类
根据传输方式,总线可分为单向总线和双向总线;根据连接设备数量,总线可 分为单总线、双总线和多总线。
总线组成
总线通常由数据线、地址线、控制线和电源线等组成,其中数据线用于传输数 据,地址线用于指定传输数据的地址,控制线用于控制数据传输的时序和方向, 电源线用于提供电能。
总线的性能指标
实时性要求
工业控制设备中的总线技 术需要满足实时性的要求, 确保数据传输的可靠性和 及时性。
可靠性
工业环境中的总线技术需 要具备较高的可靠性,能 够抵抗恶劣环境的干扰。
成本效益
在工业控制设备中应用总 线技术时,需要考虑成本 效益,选择适合的方案以 满足实际需求。
总线技术在智能家居设备中的应用
家庭网络
智能家居设备中的总线技术用于 构建家控制
通过总线技术,用户可以通过手机、 平板等设备远程控制家中的智能家 居设备。
数据共享
总线技术还可以用于实现不同智能 家居设备之间的数据共享和协同工 作。
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IEEE总线标准提供了多种类型的总线,如1394、USB、以太网等,广泛应用于计算 机和外部设备之间的连接。
IEEE总线标准具有开放性和通用性,使得不同厂商之间的设备可以相互连接和通信。
ISA总线标准
ISA总线标准是一种早期的总线 标准,定义了主板和扩展卡之 间的连接规范。
ISA总线标准的数据传输速率较 慢,但它的简单性和兼容性使 其在某些领域仍被使用。
总线技术用于连接计算机内部的CPU、内存、显卡、声卡等芯片 和模块,实现它们之间的数据传输和通信。
提高系统性能
通过优化总线的带宽和传输速率,总线技术能够提高计算机硬件系 统的整体性能。
系统管理总线(SMBus)
系统管理总线(SMBus)【摘要】系统管理总线(SMBus)是一个两线接口,通过它各种设备之间以及设备与系统的其它部分之间可以通信。
它基于I2C操作原理。
SMBus为系统和电源管理相关的任务提供一条控制总线。
一个系统利用SMBus可以和多个设备互传信息,而不需要独立的控制线路。
【关键词】系统管理总线(SMBus);I2C;通信System Management BusLu Qiusheng Beijing Information Technology College/PC:100050Abstract:System Management Bus(SMBus)is a two line interface;by way of SMBus each equipment and equipment with system’s other unite can communication.SMBus’working function based on I2C.SMBus is one control bus which can carry out the communication function for system and power system management.By way of SMBus one can make each equipment communication and not need an independent control line.Key words:SMBus;I2C;communication1.系统管理总线(SMBus)系统管理总线(SMBus)是一种双线接口,通过SMBus可以使挂在SMBus 上的有关部件相互通信,SMBus主要基于I2C技术,SMBus是用于系统和与电源管理有关任务的控制总线,采用SMBus可以简化系统的设计,便于系统的扩展。
通过SMBus可以由有关器件提供制造商的有关信息,告知系统它的模块/部件号,保持一个事件的状态信息、报告各种错误类型、接受控制参数、并返回系统的工作状态信息。
《汽车总线技术介绍》课件
总结词
底盘控制系统的重要组成
详细描述
通过总线技术,悬挂系统可以根据车辆行驶状态和驾驶员意图实时调整减震器和稳定杆的工作状态,提高汽车的舒适性和操控稳定性。
详细描述
汽车底盘控制系统包括悬挂系统、转向系统和制动系统等,通过总线技术实现各系统之间的协调控制,提高汽车的操控性能和行驶安全性。
总结词
提高制动系统的响应速度和稳定性
总结词
提高灯光和安全警示效果
详细描述
车身控制系统中的灯光系统可以通过总线技术实现智能控制,根据车辆行驶状态和环境变化自动调整灯光亮度、照射角度和范围,提高行车安全性和视觉效果。同时,安全警示系统可以通过总线技术实现快速响应和准确报警,提醒周边行人或车辆保障安全。
总结词
详细描述
总结词
详细描述
总结词
汽车总线技术的成本较高,影响其普及和应用。解决方案包括加强成本控制和优化,降低生产成本,同时推动政府出台相关政策支持汽车总线技术的发展。
THANKS
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详细描述
LIN协议基于UART接口,采用单线传输方式,具有结构简单、成本低廉、可靠性高等优点。LIN协议主要用于汽车中的车窗、座椅、空调等辅助系统的通信和控制。
总结词
FlexRay协议是一种高速、高可靠性的串行通信协议,主要用于汽车中的高性能总线系统。
总结词
FlexRay协议支持多个通信通道,具有灵活的通信速率和数据传输方式,可以满足汽车中高性能总线系统的需求。FlexRay协议主要用于汽车中的制动系统、转向系统等关键系统的通信和控制。
总结词
实现悬挂系统的自适应调节
详细描述
制动系统通过总线技术接收来自其他系统的数据,如车速、制动踏板位置和转向信号等,实现快速响应和精确控制,提高制动效果和行驶安全性。
《计算机组成原理》7-总线
PC CPU
接口 主存
外部设备
7.2.1 单总线结构
使用单总线在CPU和内存之间传数据 在单总线系统中,访存指令与输入/输出指令在形式上完全相同,区别仅在于地址 的数值。这就是说,对输入/输出设备的操作,完全和内存的操作方法一样来处理。 这样,当CPU把指令的地址字段送到总线上时,如果该地址字段对应的地址是主 存地址,则主存予以响应。此时,在CPU和主存之间将发生数据传送,而数据传 送的方向由指令的操作码决定,其过程如图所示。
7.1.2 总线的分类
计算机系统中使用的总线可分成3类。 1.片内总线 片内总线是芯片内部的总线,计算机系统中各部件内部传送信息的通路。例如运 算器内部寄存器与寄存器之间、寄存器与算逻运算单元(ALU)之间的传送通路, 通常称之为内部总线。 2.系统总线 计算机系统中个部件之间传送信息的通路。例如CPU与主存储器之间,CPU与I/O 接口之间传送信息的通路,通常称之为“系统总线”,由于这些部件通常都制作 在各个插件板上,故又叫作板级总线(在一块电路板上各芯片之间的连线)和板 间总线。
7.1.1存储器分类
3.总线特性 总线特性是指机械特性(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)和时间特性(信号和时序的关系)。 4.总线的猝发传输方式 在一个总线周期内传输存储地址连续的多个数据字的总线传输方式叫作猝发传送。 5.总线上信息传输方式 在计算机中,总线上的信息传输一般有串行、并行、并串行、分时四种方式。
小结 总线的基本概念和分类
总线基本概念 总线的分类
7.2总线结构
01
单总线结构
02
多总线结构
7.2.1 单总线结构
在许多微小型计算机中,将CPU、主存和I/O设备连接在一条单一的系统总线上, 叫作单总线结构,如图所示。
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I/O总线
M 总 线
主存
I/O接口I/O接口…I/O接口I/O 设备1
I/O 设备2
…
I/O 设备n
4
3.1 总线的基本概念
单总线(系统总线)
I/O接口
I/O接口
…
I/O接口
CPU
主存
I/O 设备1 I/O 设备2 … I/O 设备n
5
3.1 总线的基本概念
系统总线
I/O I/O接口
CPU 第一级桥 桥0 存储器总线 桥4 PCI总线4 PCI设备 第二级桥 总线桥 桥1 桥3 设备 PCI总线3 PCI总线1 标准总线 桥2 PCI总线2 桥5 PCI总线5 PCI总线0 存储器
第三级桥
22
3.5 总线控制
一、总线判优控制
1. 基本概念
• 主设备(模块) • 从设备(模块) 对总线有 控制权 响应 从主设备发来的总线命令
数据线 地址线
1 0
计数器
总 线 控 制 部 件
设备地址
BS BR
I/O接口0
I/O接口1
…
I/O接口n
25
3.5 总线控制
4. 独立请求方式
总 线 控 制 部 件
BG-总线同意 BR-总线请求
BGn BRn BG1 BR1
数据线 地址线
BG0 BR0
I/O接口0
排队器
I/O接口1 … I/O接口n
图文传真
Modem
…
20
3.4 总线结构
3. PCI 总线结构
系统总线
CPU 存储器
PCI 桥
标准总线 33 MHz的32位数据通路 控制器
8 MHz的16位数据通路
PCI 总线
SCSIⅡ 控制器 高性能图形
多媒体
高速局域网
ISA、EISA 图文传真 Modem
21
3.4 总线结构
4. 多层 PCI 总线结构
由 统一时标 控制数据传送 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 分离式通信 充分 挖掘 系统 总线每个瞬间 的 潜力
28
3.5 总线控制
(1) 同步式数据输入
总线传输周期
时钟
T1 T2 T3 T4
地址
读 命令
数据
29
3.5 总线控制
(2) 同步式数据输出
总线传输周期
时钟
链式查询 集中式 计数器定时查询 独立请求方式 分布式
• 总线判优控制
23
3.5 总线控制
2. 链式查询方式
BS -总线忙 BR-总线请求 BG-总线同意
数据线 地址线
总 线 控 制 部 件
BS BR
I/O接口0 BG
I/O接口1
…
I/O接口n
…
24
3.5 总线控制
3. 计数器定时查询方式
BS -总线忙 BR-总线请求
3. 时钟同步/异步 同步、不同步 4. 总线复用 5. 信号线数 7. 其他指标
地址线 与 数据线 复用 地址线、数据线和控制线的 总和
6. 总线控制方式 并发、自动、仲裁、逻辑、计数
负载能力
11
3.3 总线特性及性能指标
四、总线标准
模块
标 准 界 面
ISA
模块 总 线 标 准
EISA VESA(LV-BUS) PCI AGP RS-232 USB
ISA、EISA …
高性能图形
多媒体
高速局域网
Modem
…
19
3.4 总线结构
2. VL-BUS局部总线结构
系统总线
CPU 主存控制器 存储器 局部总线 控制器 标准总线 控制器 VL BUS
33 MHz的32位数据通路
SCSIⅡ 控制器
ISA、EISA …
多媒体
高速局域网
高性能图形
8 MHz的16位数据通路
(4) 半同步通信 (同步、异步 结合)
总线传输周期
时钟
T1
地址 读 命令
WAIT
T2
TW
TW
T3
T4
数据
34
3.5 总线控制
上述三种通信的共同点
一个总线传输周期(以输入数据为例)
• 主模块发地址 、命令 • 从模块准备数据 占用总线 不占用总线 总线空闲
• 从模块向主模块发数据 占用总线
35
3.5 总线控制
T1 T2 T3 T4
地址
数据 写 命令
30
3.5 总线控制
(3) 异步通信
主设备 请 求 回 答 从设备 不互锁 半互锁 全互锁
31
3.5 总线控制
(4) 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
主存
CPU SCSI
局部总线
图形
Cache/桥 多媒体
系统总线
局域网
高速总线
FAX 扩展总线接口 Modem 串行接口
扩展总线
18
3.4 总线结构
三、总线结构举例
1. 传统微型机总线结构
33 MHz的32位数据通路
系统总线
主存控制器 存储器
CPU
标准总线控制器 SCSI Ⅱ 控制器
8 MHz的16位数据通路
中断请求、总线请求
7
3.2 总线分类
3.通信总线
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 串行通信总线
传输方式
并行通信总线
8
3.3 总线特性及性能指标
一、总线物理实现
CPU 插板 主存 插板 I/O 插板
BUS
主板
9
3.3 总线特性及性能指标
二、总线特性
增加一条 “等待”响应信号 WAIT
32
3.5 总线控制
以输入数据为例的半同步通信时序
T1 主模块发地址 T2 主模块发命令 Tw 当 WAIT为低电平时,等待一个 T Tw 当 WAIT为低电平时,等待一个 T
3.5
T3 从模块提供数据 T4 从模块撤销数据,主模块撤销命令
…
33
3.5 总线控制
1
3.系统总线
系统总线
1. 2. 3. 4. 5. 总线的基本概念 总线的分类 总线特性及性能指标 总线结构 总线控制
2
3.1 总线的基本概念
一、为什么要用总线 二、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
三、总线上信息的传送
串行
并行
3
3.1 总线的基本概念
1. 面向 CPU 的双总线结构框图
1. 机械特性 2. 电气特性 3. 功能特性 4. 时间特性
尺寸、形状、管脚数 及 排列顺序
传输方向 和有效的 电平 范围 地址 数据 控制
每根传输线的 功能
信号的 时序 关系
10
3.3 总线特性及性能指标
三、总线的性能指标
1. 总线宽度 2. 标准传输率
数据线 的根数 每秒传输的最大字节数(MBps)
CPU
I/O总线
主存总线
主存 I/O接口 I/O接口 … I/O接口
DMA总线
高速外设 设备1 … 设备n
16
3.4 总线结构
3.4
局部总线
Cache 局部I/O控制器
3. 三总线结构的又一形式
CPU 主存
系统总线
局域网
SCSI
扩展总线接口
Modem
串行接口
扩展总线
17
3.4 总线结构
4. 四总线结构
数据终端设备(计算机) 数据终端设备(计算机)和数据通信设备 调制解调器) (调制解调器)之间的标准接口 普通无屏蔽双绞线 带屏蔽双绞线 最高 1.5 Mbps (USB1.0) 12 Mbps (USB1.0) 480 Mbps (USB2.0)
USB
13
3.4 总线结构
一、单总线结构
单总线(系统总线)
(5) 分离式通信
充分挖掘系统总线每个瞬间的潜力 一个总线传输周期
子周期1 主模块 申请 占用总线,使用完后 即 放弃总线 的使用权 子周期2 主模块 从模块 申请 占用总线,将各种信 息送至总线上
36
3.5 总线控制
分离式通信特点
1. 各模块有权申请占用总线 2. 采用同步方式通信,不等对方回答 3. 各模块准备数据时,不占用总线 4. 总线被占用时,无空闲 充分提高了总线的有效占用
12
3.3 总线特性及性能指标
四、总线标准
总线标准 ISA EISA VESA (VL-BUS) PCI AGP RS-232 数据线 16 32 32 32 64 32 串行通信 总线标准 串行接口 总线标准 总线时钟 8 MHz(独立) (独立) 8 MHz(独立) (独立) 32 MHz(CPU) ( ) 33 MHz(独立) (独立) 64 MHz(独立) (独立) 66.7 MHz(独立) (独立) 133 MHz(独立) (独立) 带宽 33 MBps 33 MBps 133 MBps 132 MBps 528 MBps 266 MBps 533 MBps
26
3.5 总线控制
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 寻址阶段 传数阶段 结束阶段 主模块申请,总线仲裁决定 主模块向从模块 给出地址 和 命令 主模块和从模块 交换数据 主模块 撤消有关信息
27