微机总线类型及应用
微型计算机的总线技术原理分析
2021/4/21
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（6）USB传输线能够提供100mA的电流，而带电源的USB Hub使得每个接口可以提供500 mA的电流。
（7）USB V1.1规范提供全速12Mbps的模式和低速1.5Mbps 的模式，USB V2.0规范提供高达480Mbps的数据传输速 率，可以适应各种不同类型的外设。
8位ISA总线是一种开放式的结构总线，在总线母板上有8个系 统插槽，用于I/O设备和PC机的连接。由于8位ISA总线具有价格 低、可靠性好、使用灵活等特点，并且对插板兼容性好。
8位ISA总线引脚信号总共有62条。通过一个31脚分为A、B两 面的连接插槽来实现，其中，A面为元件面，B面为焊接面。符 合ISA总线标准的接插件可以方便的插入，以便对微型计算机 系统进行功能扩展。
16位ISA总线的前62引脚的信号分布及其功能与8位ISA总线基 本相同，仅有两处作了改动。
16位ISA总线中新增加的36引脚插槽信号扩展了8位数据线、7 位地址线、存储器和I/O设备的读写控制线、中断和DMA控制线 、电源和地线等。
新插槽中的引脚信号分为C（元件面）和D（焊接面）两列。
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4.3 局部总线
4.3.1 VESA总线
VESA（Video Electronics Standards Association 视频电 子标准协会）总线是一种32位接口的局部总线，通 常称为VL总线。
由于EISA总线工作频率是8MHz，而VESA局部总线工 作频率可以达到33MHz。因此，需要高速数据传输 的系统可以采用VESA局部总线。它通常用于视频和 磁盘到基于80486的PC机的接口。
PCI V2.0版本支持32/64位数据总线，总线时钟为25～ 33MHz，数据传输率达132～264MB/s。1995年推出的PCI V2.1版本支持64位数据总线，总线速度为66MHz，最大 数据传输率达528MB/s。这个速度是最初的IBM PC总线的 100倍，是最快的ISA总线的40倍。PCI总线的优良性能使 它成为当前Pentium系列芯片的最佳选择，现在所有 Pentium主板都使用了PCI V2.1和更新版的PCI总线。
总线是什么？常见总线类型
总线是什么？常见总线类型
摘要: 谈总线之前，首先应该明白总线是什幺？度娘的完整定义是：总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束，按照计算机所传输的信息种类。
其实，小编觉得，总线就是是一种内部结构，它是cpu、内存、...
谈总线之前，首先应该明白总线是什幺？度娘的完整定义是：总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束，按照计算机所传输的信息种类。
其实，小编觉得，总线就是是一种内部结构，它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道。
工程师为了简化硬件电路设计、简化系统结构，常用一组线路，配置以适当的接口电路，与各部件和外围设备连接，这组共用的连接线路被称为总线。
另外就是采用总线结构便于部件和设备的扩充，尤其制定了统一的总线标准则容易使不同设备间实现互连。
总线分类：
1、总线按功能和规范可分为五大类型：数据总线、地址总线、控制总线、扩展总线及局部总线。
数据总线、地址总线和控制总线也统称为系统总线，即通常意义上所说的总线。
常见的数据总线为ISA、EISA、VESA、PCI 等。
地址总线：是专门用来传送地址的，由于地址只能从CPU 传向外部存储器或I/O 端口，所以地址总线总是单向三态的，这与数据总线不同，地址总线的位数决定了CPU 可直接寻址的内存空间大小。
微机总线技术与总线标准
微机总线技术与总线标准引言微机总线技术是计算机领域中的重要概念之一，它是指用于计算机内部各部件之间传输数据和控制信号的通信路径。
在计算机系统中，各个硬件组件需要进行高效的协同工作，而微机总线就是为此提供了可靠的数据传输及控制机制。
本文将介绍微机总线技术的概念、结构和常见的总线标准。
微机总线技术的概念微机总线技术是计算机内部数据传输的一种通信机制，它将计算机的各个部件连接起来，并提供了高效、可靠的数据传输和控制。
总线技术可以分为内部总线和外部总线两类。
内部总线用于连接CPU、内存、硬盘等内部设备，而外部总线则用于连接计算机与外部设备的通信。
微机总线技术的结构微机总线技术的结构一般由控制总线、地址总线和数据总线构成。
控制总线用于传输控制信息，通过控制总线可以对各个部件进行指令控制和数据传输的控制。
地址总线用于传输数据的地址信息，它确定数据将要读取或写入的位置。
数据总线用于传输实际的数据信息，它是计算机内部各个部件之间传输数据的通道。
常见的总线标准微机总线技术在计算机领域有很多不同的标准和规范，下面简要介绍几种常见的总线标准。
PCI总线PCI（Peripheral Component Interconnect）总线是一种通用的、高性能的总线标准。
它可以用来连接各种外部设备，如显卡、网卡等。
PCI总线采用并行传输技术，具有高带宽和可扩展性的特点。
PCI总线标准在计算机行业得到广泛应用，是目前最主流的总线技术之一。
USB总线USB（Universal Serial Bus）总线是一种通用的、高速的串行总线标准。
USB总线广泛用于连接计算机与外部设备，如鼠标、键盘、打印机等。
USB总线具有热插拔、简单易用等特点，是目前普及度最高的总线标准之一。
SATA总线SATA（Serial ATA）总线是用于连接存储设备的一种总线标准。
它取代了传统的并行ATA总线，提供了更高的数据传输速率和更高的可靠性。
SATA总线广泛应用于硬盘、光驱等存储设备上。
主板总线类型
Ｉ／Ｏ总线类型总线是计算机系统中各个部件之间传输各种信息的公共通路。
微机总线按用途可分为四类信号线：①数据／地址分时复用线：分别决定传输数据的宽度和直接寻址的范围。
②控制、中断和时序信号线：决定总线功能的强弱及适应性的好坏。
③电源线、地线：决定电源的种类和地线的分布与用法。
④备用线：厂家或用户用作性能扩充或特殊要求的信号线。
微机总线按功能和规范可分为三类信号线：①片总线：又称元件级总线，位于芯片内部，把各种不同元件连接在一起构成不同功能插件的所有信号线或连接线，如CPU 内部寄存器与ALU之间的通路。
②内部总线：又称系统总线、板级总线，位于设备内部各插件板之间的连接通路，用来连接CPU、内存和I/O接口电路的信号线。
局部总线：各插件板（包括主板）通常也是一个完整的子系统，板上含有CPU、RAM、ROM、I/O接口芯片等功能电路，这些部件（芯片）之间的信息传送通路称为局部总线，如CPU与外设之间的PCI连接总线。
③外部总线：又称通信总线、设备级总线，位于机箱或板卡外部，是用来连接计算机系统的两个主要部件的通路，如主板与键盘、显示器、硬盘等设备之间的通路。
不论哪一类总线又分为三种总线：①数据总线：用来传输数据信号的三态控制（总线逻辑电路的输出电平的三种状态，逻辑0、逻辑1、高阻）双向总线。
CPU 内部数据总线的宽度（位数）决定了CPU处理数据的能力；CPU 外部数据总线（系统总线）的宽度决定了CPU与外界传输数据的能力。
②地址总线：只由CPU发出存储器单元地址或I/O端口地址时所使用的三态控制单向总线，其宽度（位数）决定了CPU访问存储器或外设的能力。
③控制总线：为协调微机各部件同步动作而传输各种命令信号的三态控制单/双向总线，没有位数。
按主板总线（扩展槽）的发展历史和连接结构，可分为以下6种类型。
⑴ PC总线：用于以8088为CPU的IBM PC/XT机，又称XT总线；总线工作频率4.77MHz；总线宽度8位；数据传输速率2.38MBPS；扩展槽有62个引脚（线）；把CPU视为总线的唯一主控设备来传输数据。
微机总线
8-1 什么是总线？简述微机总线的分类。
【解答】总线是一种在多于二个模块间传送信息的公共通路，为在各模块之间能实现信息共享和交换，总线由传输信息的物理介质以及一套管理信息传输的通用规则（协议）所构成。
微机总线一般分为三类：片总线、内总线和外总线。
片总线又称元件级总线，是芯片内部引出的总线。
内总线又称系统总线或板级总线，它是用于微机系统中各插件之间信息传输的通道。
外总线又称通信总线。
它是微机系统之间，或是微机系统与其它系统之间信息传输的通道。
8-2 什么是总线标准？为什么要制订总线标准？总线标准应包括哪些内容？【解答】总线标准是国际正式公布或推荐的互连各个模块的标准，它是把各种不同的模块组成计算机系统时必须遵守的规范。
采用总线标准可以为计算机接口的软件和硬件设计提供方便，按总线标准设计的接口是通用接口。
对硬件设计而言，由于总线标准的引入，使各个模块的接口芯片的设计相对独立。
同时也给接口软件的模块化设计带来了方便。
总线标准应包括如下内容：（1）机械结构规范。
确定模板尺寸、总线插头、边沿连接器等的规范及位置。
（2）功能规范。
确定各引脚信号的名称、定义、功能与逻辑关系，对相互作用的协议进行说明。
（3）电气规范。
规定信号工作时的高低电平、动态转换时间、负载能力以及最大额定值。
8-3 简述PC/XT机系统板上三种总线的关系，以及这三种总线同PC总线的关系。
【解答】PC/XT机系统板上有三种总线，即芯片总线、系统总线和系统扩充总线。
PC总线是在PC/XT系统总线基础上简化而成的，实际上是系统总线的延伸，作用是供外部的I/O适配器使用。
处理器模版挂在芯片总线上，支持器件和动态RAM挂在系统总线和系统扩充总线上，等待/总线响应电路挂在芯片总线和系统总线上，ROM挂在系统扩充总线上，系统版上的I/O 适配器挂在系统扩充总线上。
ＰＣ总线信号线包括８位数据总线，２０位单向地址总线，２６条控制总线。
６２条ＰＣ总线信号按功能分为１、地址线２、控制线３、数据线４、状态线５、定时信号线。
微机原理的三种总线和CPU的寻址方式完美版
高8位
低8位
CPU 奇存储体
A0~A18
A0~A18
1
0
偶存储体
8、8086与奇偶存储体连接图
低8位数据
高8位数据
① CPU的A1~A19与奇偶存储体的A0~A18对应 相连，同时选通某字对应的高、低字节存储单元;
②A0低电位选中偶存储体，输入/出该字的低8位数据； ③BHE低电位选中奇存储体输入/出该字的高8位数据。
2.3 试说明段寄存器的作用。 答：8086微处理器中的16位寄存器，用来存放对应的存储段的 段基值—段起始地址的高16位。通过段寄存器值和指令中给出 的16位段内偏移量,可得出存储器操作数的物理地址(20位)。
2.4 试说明8086的引脚信号中M/IO、DT/R、RD、WR、ALE和BHE 的作用。 答：8086的引脚信号中 M/IO*的作用是，存储器/I/O选择信号(输出)。用于区分当前 操作是访问存储器还是访问I/O端口。若该引脚输出高电平，表示 访问存储器；若输出低电平，表示访问I/O端口。 DT/R*的作用是，数据发送/接收信号（输出）用于指示数据 传送的方向，高电平表示CPU发送数据，低电平表示CPU接收数据。 该信号常用于数据缓冲器的方向控制。(T) RD*的作用是，读控制信号（三态输出），低电平有效时， 表示CPU正从存储器或I/O端口读取信息。 WR*的作用是，写控制信号（三态、输出），低电平有效。有 效时表示CPU正将信息写入存储器或I/O端口。 ALE的作用是，地址锁存允许，高电平有效。有效时表示地址 线上的地址信息有效。 BHE*的作用是，数据总线高8位输出允许 / 状态S7信号。在 总线周期的T1时刻，为数据总线高8位允许信号BHE，低电平有效， 有效时允许高8位数据在D15—D8总线上传送。
串行总线是什么？(优点和作用)
串行总线是什么？（优点和作用）任何一个微处理器都要与一定数量的部件和外围设备连接，但如果将各部件和每一种外围设备都分别用一组线路与CPU直接连接，那么连线将会错综复杂，甚至难以实现。
为了简化硬件电路设计、简化系统结构，常用一组线路，配置以适当的接口电路，与各部件和外围设备连接，这组共用的连接线路被称为总线。
采用总线结构便于部件和设备的扩充，尤其制定了统一的总线标准则容易使不同设备间实现互连。
微机中总线一般有内部总线、系统总线和外部总线。
内部总线是微机内部各外围芯片与处理器之间的总线，用于芯片一级的互连；而系统总线是微机中各插件板与系统板之间的总线，用于插件板一级的互连；外部总线则是微机和外部设备之间的总线，微机作为一种设备，通过该总线和其他设备进行信息与数据交换，它用于设备一级的互连。
图串行通信另外，从广义上说，计算机通信方式可以分为并行通信和串行通信，相应的通信总线被称为并行总线和串行总线。
并行通信速度快、实时性好，但由于占用的口线多，不适于小型化产品；而串行通信速率虽低，但在数据通信吞吐量不是很大的微处理电路中则显得更加简易、方便、灵活。
串行通信一般可分为异步模式和同步模式。
-随着微电子技术和计算机技术的发展，总线技术也在不断地发展和完善，而使计算机总线技术种类繁多，各具特色。
下面仅对微机各类总线中目前比较流行的总线技术分别加以介绍。
一、内部总线1．I2C总线I2C（Inter-IC）总线10多年前由Philips公司推出，是近年来在微电子通信控制领域广泛采用的一种新型总线标准。
它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简化，器件封装形式小，通信速率较高等优点。
在主从通信中，可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线上，通过地址来识别通信对象。
2．SPI总线串行外围设备接口SPI（serial peripheral interface）总线技术是Motorola公司推出的一种同。
计算机总线技术
计算机总线技术本文主要讨论总线的分类及其结构，并介绍几种常用的内部总线和外部总线。
总线的基本概念一、总线的分类按照总线在系统机构中的层次位置上，一般可以分为：片内总线、内部总线和外部总线。
按照总线的数据传输方式，总线又可以分为串行总线和并行总线。
根据总线的传输方向又可以分为单向总线和双向总线。
1. 内部总线和外部总线（1）片内总线片内总线是在集成电路的内部，用来连接各功能单元的信息通路。
（2）内部总线内部总线又称为系统总线或板级总线，用于计算机系统内部的模板和模板之间进行通信的总线。
系统总线是微机系统中最重要的总线，人们平常所说的微机总线就是指系统总线，如STD 总线、PC 总线、ISA 总线、PCI 总线等。
尽管各种内部总线数目不同，但按功能仍可分为数据总线DB 、地址总线AB 、控制总线CB 、和电源总线PB 四部分，如图1.2所示。
①数据总线DB 用于传送数据信息。
②地址总线AB 是专门用来传送地址的。
地址总线位数决定了CPU 可直接寻址的内存空间大小。
③控制总线CB 控制总线包括控制、时序和中断信号线，用于传递各种控制信息，如有读/写信号，片选信号、中断响应信号等由CPU 发出的信号，以及中断请求信号、复位信号、总线请求信号等发给CPU 的信号。
④电源总线PB 用于向系统提供电源。
（3）外部总线计算机系统系统之间或计算机系统与外设之间的信息通路，称为外部总线。
如RS-232-C 总线，IEEE-488总线等。
2. 并行总线和串行总线计算机的内部总线一般都是并行总线，而计算机的外部总线通常分为并行总线和串行总线两种。
比如IEEE-488总线为并行总线，RS-232-C总线为串行总线。
并行总线的优点是信号线各自独立，信号传输快，接口简单；缺点是电缆数多。
串行总线的优点是电缆线数少，便于远距离传送；缺点是信号传输慢，接口复杂。
二、总线的模板化结构为了提高计算机系统的通用性、灵活性和教育改革扩展性，计算机的各部件采用模板化结构，再通过总线把各模板起来，称之为总线的模板化结构。
第7章总线技术1
• 1.
同步传输方式
• 该方式的数据传输在一个共同的时钟信号控制下进行， 时钟通常由时钟发生器/驱动器发出，经分频电路送到 总线上的所有模块。总线操作有固定的时序，所有信 号与时钟的关系在时序上是固定的，主控模块和受控 模块之间没有其它的应答、控制信号。
• 在同步方式中，为了保持可靠的数据传输，地址 信号、数据信号和有关读写命令信号相对于时钟 脉冲的前沿和后沿要有一定的建立时间和保持时 间。 • 总线同步通信方式在早期微机中有使用，如 MC6800的MPU。IBM PC/XT机因未用READY信号线 (该机中8088 CPU的READY输入信号线固定接高电 平)也被视为同步方式。 • 同步通信方式中系统的所有模块由单一时钟信号 控制，突出的优点是简单快速，缺点也很明显： 系统中快速模块必须迁就慢速模块，总线响应速 度由速度最慢的模块确定，使系统整体性能大为 降低。而且无法确知被访问的模块是否已经真正 响应，故可靠性亦较低。
7.4 总线类型
• ISA ISA(industrial standard architecture，工业标准架构)总线标准是 IBM公司1984年为推出PC/AT机而建立的系 统总线标准，所以也叫AT总线。它是对XT 总线的扩展，以适应8/16位数据总线要求。 它在80286至80486时代应用非常广泛，以 至于现在奔腾机中还保留有ISA总线插槽。 ISA总线有98只引脚。
• “请求”和“应答”信号都有一定的时间宽度， 根据它们的撤消是否互锁，异步方式又分为三种， 如下图所示。
不互锁：“请求”信号的结束和“应答”信号无关，两 信号的结束都由各自模块决定。 ◆半互锁：“请求”信号的撤消取决于“应答”信号的到 来,而“应答”信号的撤消由从模块自身决定。 ◆全互锁：“请求”信号的撤消取决于“应答”信号的到 来，而“应答”信号的撤消又必须等到“请求”信号撤消 全互锁方式互以对方联络信号的变化为前提来确保地址总 线和数据总线上的信息不会发生冲突，保证了传输的可靠 ，提 供 了很 大 的灵 活 性 ， 当 然接 口 电路 也 相应 复 杂 。 MC68000系列微处理器就是全互锁异步传输方式的代表。 异步通信方式，两个模块的互锁控制信号要经过两个来回 传送，因此总线周期长，传输速度慢。
系统总线的类型
系统总线的类型
系统总线的类型
1、ISA总线
ISA（industrialstandardarchitecture）总线标准是IBM公司1984年为推出PC/AT机而建立的系统总线标准，所以也叫AT总线。
它是对XT总线的扩展，以适应8/16位数据总线要求。
它在80286至80486时代应用非常广泛，以至于现在奔腾机中还保留有ISA总线插槽。
ISA总线有98只引脚。
2、EISA总线
EISA总线是1988年由Compaq等9家公司联合推出的总线标准。
它是在ISA总线的基础上使用双层插座，在原来ISA总线的98条信号线上又增加了98条信号线，也就是在两条ISA信号线之间添加一条EISA信号线。
在实用中，EISA总线完全兼容ISA总线信号。
3、VESA总线。
微机原理总线
习题44.1 什么叫总线？总线如何进行分类？各类总线的特点和应用场合是什么？【解答】总线是指计算机中多个部件之间公用的一组连线，由它构成系统插件间、插件的芯片间或系统间的标准信息通路。
（1）微处理器芯片总线：元件级总线，是在构成一块CPU插件或用微处理机芯片组成一个很小系统时常用的总线，常用于CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片等之间的信息传送。
（2）内总线：板极总线或系统总线，是微型计算机系统内连接各插件板的总线，用以实现微机系统与各种扩展插件板之间的相互连接，是微机系统所特有的总线，一般用于模板之间的连接。
在微型计算机系统中，系统总线是主板上微处理器和外部设备之间进行通讯时所采用的数据通道。
（3）外部总线：通信总线，主要用于微机系统与微机系统之间或微机与外部设备、仪器仪表之间的通信，常用于设备级的互连。
数据可以并行传输，也可以串行传输，数据传输速率低。
4.2 什么叫总线的裁决？总线分配的优先级技术有哪些？各自的特点是什么？【解答】当总线上的某个部件要与另一个部件进行通信时，首先应该发出请求信号，有时会发生同一时刻总线上有多个请求信号的情况，就要根据一定的原则来确定占用总线的先后次序，这就是总线裁决。
（1）并联优先权判别法通过优先权裁决电路进行优先级别判断，每个部件一旦获得总线使用权后应立即发出一个“总线忙”的信号，表明总线正在被使用。
当传送结束后释放总线。
（2）串联优先级判别法采用链式结构，把共享总线的各个部件按规定的优先级别链接在链路的不同位置上，位置越前面的部件，优先级别越高。
（3）循环优先权判别法类似于并联优先权判别法，只是动态分配优先权，原来的优先权编码器由一个更为复杂的电路代替，该电路把占用总线的优先权在发出总线请求的那些部件之间循环移动，从而使每个总线部件使用总线的机会相同。
4.3 总线数据的传送方式有哪些？各自有何特点？【解答】（1）串行传送方式只使用一条传输线，在传输线上按顺序传送信息的所有二进制位的脉冲信号，每次一位。
微型计算机原理范文
微型计算机原理范文一、硬件原理1.数据传输：微型计算机通过数据总线、地址总线和控制总线来实现数据的传输。
数据总线用于传输数据信息，地址总线用于传输存储器或外设的地址，控制总线用于传输控制信号。
2.运算：中央处理器是微型计算机的核心组件，主要负责数据的处理和运算。
它由算术逻辑单元（ALU）和控制单元组成。
ALU用于进行算术和逻辑运算，控制单元用于控制指令的执行顺序。
3.存储：主存储器用于存储数据和程序。
它的存取速度较快，但容量较小。
微型计算机还可以连接辅助存储器，如硬盘、光盘和闪存，用于存储大量的数据和程序。
4.控制：微型计算机通过控制单元来控制指令的执行。
控制单元根据指令寄存器中的指令来产生相应的控制信号，实现指令的取指、译码、执行和访存等过程。
5.外围设备：微型计算机可以连接各种外围设备，如显示器、打印机、键盘、鼠标、扫描仪等。
它们通过输入输出端口与计算机系统进行通信。
二、软件原理1.系统软件：系统软件包括操作系统和语言处理程序等。
操作系统是微型计算机的核心软件，负责管理计算机的硬件资源和提供给应用软件的环境。
语言处理程序用于将高级语言转换为计算机可以执行的机器语言。
2.应用软件：应用软件包括各种办公软件、设计软件、娱乐软件等。
它们是根据用户需求来开发的，用于解决特定的实际问题。
三、微型计算机的工作原理1.初始化：当微型计算机通电时，控制单元首先从BIOS（基本输入输出系统）中读取并执行一段特定的程序，进行系统的初始化。
2.取指：控制单元从主存储器中按照程序计数器指定的地址读取指令，存放在指令寄存器中。
3.译码：控制单元对指令进行译码，确定指令的执行类型和操作对象。
4.执行：根据指令的类型和操作对象，控制单元产生相应的控制信号，使算术逻辑单元和主存储器执行相应的操作。
5.存取数据：微型计算机通过数据总线和地址总线将数据和地址传输到相应的部件，实现对数据的存取。
6.结果输出：微型计算机将运算结果通过数据总线和输出接口传输到相应的外围设备，如显示器或打印机。
第1章 总线组成和总线功能
第1章 总线组成和总线功能一．微型计算机总线主要由数据总线、地址总线、控制总线和电源等四部分组成。
1．数据总线数据总线是外部设备和主控设备之间数据传送的数据通道，通常用n ........D D 0表示，n 表示数据宽度，如ISA 总线宽度是16位，PCI 总线和数据宽度是32位。
总线中数据总线的宽度基本上反应了总线数据传输能力。
2. 地址总线地址总线是外部设备与主控设备之间传送地址信息的通道，通常用n ........A A A 10，表示。
地址总线的宽度，表示了该总线的寻址范围。
如PC/AT 机以及现在的常用计算机，在实模式下地址总线有16位地址线，则计算机系统所具有的基本寻址空间为MB 1024210=空间，在微机中，I/O 地址采用统一编码。
在PCI 总线中，内存空间、I/O 空间、配置空间是从地址总线的译码空间中划分出的三个区域，由于PCI 总线有32条地址线，寻址能力达GB 4232=字节。
3. 控制总线控制总线是专供各种控制信号传送的通道。
总线操作的各项功能都是由控制总线完成的。
在ISA 控制总线中，控制信号有总线允许、DMA 传输、中断请求、I/O 控制、存储器读写等。
ISA 控制总线可分为： I/O 总线操作：外设与主控设备建立联系，数据在外设与主控设备之间流通，如硬盘读写、数据显示、数据传输等。
I/O 总线操作常用IN 和OUT 语句。
DMA 总线操作：用DMA 方式在外设与存储器之间传送数据而封锁主控设备参与，由DMA 控制器控制总线占有权。
中断控制：外设通过中断线向主设备提出服务请求信号，主设备根据中断优先级进行响应。
控制总线是总线中最有特色的部分。
数据总线看宽度，表示计算机系统的计算能力和计算规模。
地址总线看位数，它决定了系统的寻址能力，表明计算机构成的规模 控制总线看特色，表示该总线的设计思维，控制方式及技巧。
4. 电源ISA 总线及PCI 总线电源由+12V ，-12V ，+5V ，-5V 。
微机总线
┃ │ │ │15/P2.7 │ 8位复用 │ PSEN │ INTI/P3.3 │ │ │ │T1/P3.5、XTAL ┃
┠─┼───┼──┼───────┼─────┼─────┼───────┼────┼──────┼────┼─────────┨
┃单│ │MCS─│AD0/P0.0─AD7/P│与地址线低│ RD/P3.7 │ INTO/P3.2 │ │ │ │ALE、EA、RXD/P3.0 ┃
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━┯━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃ │ │ 数据线 │ 控 制 线 ┃
┠─┬───┬──┼───────┼─────┼─────┼───────┼────┼──────┼────┼─────────┨
┃微│ │8085│ AD0～AD7 │与地址线低│ IO/M │INTR、RST5.5─7│ HOLD │ RESET IN │ READY │ALE、SID、SOD、S0 ┃
┃ │ │ │A16/S3～A19/S6│ │ RD、WR │ INTA │ HLDA │ │ │DT/R、DEN、CLK ┃
┃ ├───┼──┼───────┼─────┼─────┼───────┼────┼──────┼────┼─────────┨
┃ │准16位│ │ AD0～AD7 │与地址线低│ IO/M │ INTR、NMI │ HVLD │ │ │ALE、MN/MX、TEST ┃
┃ │ │8088│ A8～A15 │ 8位复用 │ │ │ │ RESET │ READY │ ┃
现代微型计算机总线技术的发展
现代微型计算机总线技术的发展闫长青吴石增摘要：对现代微型计算机的总线技术进行了概述，并对随微型计算机不断发展所采用的几种典型的总线进行了介绍，重点介绍了新近应用较多的PCI和AGP总线。
同时对各种总线的性能进行了综合对比。
关键词：总线技术PC/XT总线ISA总线PCI总线AGP总线EISA总线近十几年来，微型计算机有了迅猛的发展，引发了新的技术革命，甚至引起了人们生活方式的巨大变革。
微型计算机之所以有如此大的能力，与计算机结构技术的不断革新、发展是密切相关的。
而总线技术正是计算机结构技术中一个十分重要的组成部分。
采用总线技术，是现代计算机技术发展的必然。
由于总线技术的应用，简化了系统设计，便于组织各模块的专业化生产，也便于产品的升级换代，同时也能得到众多计算机厂商的支持。
在一般的微型计算机系统中，往往具有不同层次的总线结构，以386微机系统为例，它就支持以下4种总线：(1)CPU总线：具有32位地址线(CAB)和32位数据线(CDB)，它用来连接CPU和外围芯片。
(2)存储总线：具有32位地址线(MAB)和36位数据线(MDB，包括4位奇偶校验位)，用来连接存储控制器和DRAM。
(3)系统总线：也称I/O通道总线，用来与扩充槽上的各扩充板卡相连。
系统总线有多种标准，其数据地址线不同，以适用于不同的应用系统。
(4)外部总线：具有24位地址线(XAB)和8位数据线(XDB)，用来与主机板上的I/O控制器和键盘控制器相连接。
在以上几种总线中，CPU总线、存储总线、外部总线在系统板上，不同的计算机系统采用的芯片组不同。
所以这些总线均不完全相同，也没有互换性问题。
而系统总线则不同，它是与I/O扩展插槽相连接的。
I/O插槽中可以插入各种扩充板卡，作为各种外设的适配器与外设连接。
因此要求系统必须有统一的标准，以便按照这些标准来设计各类适配卡。
本文以下讨论的微机总线即指PC及其兼容机的系统总线或称I/O总线。
下面将对微机总线发展过程中的几种典型总线技术进行逐一介绍，重点是新近采用的PCI及AGP总线技术。
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PC机的系统总线又可分为ISA、EISA、MCA、VESA、PCI、AGP等多种标准。
一、ISA/EISA/MCA/VESA总线ISA(Industry Standard Architecture)是IBM公司为286/AT电脑制定的总线工业标准,也称为AT标准。
ISA总线的影响力非常大，直到现在仍存在大量ISA设备，最新的主板也还为它保留了一席之地。
MCA (Micro Channel Architecture)是IBM公司专为PS/2系统开发的微通道总线结构。
由于要求使用许可证，违背了PC发展开放的潮流，因此还未有效推广即告失败。
EISA(Extended Industry Standard Architecture)，是EISA集团(由Compaq、HP、AST等组成)专为32位CPU设计的总线扩展工业标准，向下兼容ISA，当年在高档台式机上得到一定应用。
VESA(Video Electronics Standards Association)，是VESA组织(由IBM、Compaq等发起，有120多家公司参加)按Local Bus(局部总线)标准设计的一种开放性总线，但成本较高，只是适用于486的一种过渡标准，目前已经淘汰。
二、PCI总线90年代后，随着图形处理技术和多媒体技术的广泛应用，在以Windows为代表的图形用户接口(GUI)进入PC机之后，要求PC具有高速的图形及I/O运算处理能力，这对总线的速度提出了挑战。
原有的ISA、EISA总线已远远不能适应要求，成为整个系统的主要瓶颈。
1991年下半年，Intel 公司首先提出了PCI(Peripheral Component Interconnect)的概念，并联合IBM、Compaq、AST、HP、等100多家公司成立了PCI集团。
PCI是一种先进的局部总线，已成为局部总线的新标准，是目前应用最广泛的总线结构。
PCI总线是一种不依附于某个具体处理器的局部总线，从结构上看，PCI是在CPU和原来的系统总线之间插入的一级总线，需要时具体由一个桥接电路，实现对这一层的智能设备取得总线控制权，以加速数据传输管理。
三、AGP总线虽然现在PC机的图形处理能力越来越强，但要完成细致的大型3D图形描绘，PCI总线结构的性能仍然有限。
为了让PC的3D应用能力能同图形工作站相比，Intel公司开发了AGP(Accelerated Graphics Port)标准，主要目的就是要大幅提高高档PC机的图形尤其D图形的处理能力。
严格说来，AGP不能称为总线，因为它是点对点连接，即连接控制芯片和AGP显示卡。
AGP在主内存与显示卡之间提供了一条直接的通道，使得3D图形数据越过PCI总线，直接送入显示子系统。
这样就能突破由于PCI总线形成的系统瓶颈，从而达到高性能3D图形的描绘功能。
PCI及AGP插槽外观见图1。
标准接口的类型在微机系统中采用标准接口技术，其目的是为了便于模块结构设计,可以得到更多厂商的广泛支持，便于“生产”与之兼容的外部设备和软件。
不同类型的外设需要不同的接口，不同的接口是不通用的。
以前在8086/286机器上存在过的ST506和ESDI等接口标准都已经淘汰,目前在微机中使用最广泛的接口是：IDE、EIDE、SCSI、USB和IEEE 1394五种。
一、IDE/EIDE接口IDE的原文是Integrated Device Electronics,即集成设备电子部件。
它是由Compaq开发并由Western Digital公司生产的控制器接口。
IDE采用了40线的单组电缆连接。
由于把控制器集成到驱动器之中,适配卡已变得十分简单,现在的微机系统中已不再使用适配卡，而把适配电路集成到系统主板上,并留有专门的IDE连接器插口。
IDE由于具有多种优点,且成本低廉,在个人微机系统中得到了广泛的应用。
增强型IDE (Enhanced IDE)是Western Digital为取代IDE而开发的接口标准。
在采用EIDE接口的微机系统中,EIDE接口已直接集成在主板上,因此不必再购买单独的适配卡。
与IDE 相比,EIDE具有支持大容量硬盘、可连接四台EIDE设备、有更高数据传输速率（13.3MB/s以上）等几方面的特点。
为了支持大容量硬盘，EIDE 支持三种硬盘工作模式：NORMAL、LBA和LARGE模式。
二、Ultra DMA33和Ultra DMA66接口在ATA－2标准推出之后，SFFC又推出了ATA－3标准。
ATA－3标准的主要特点是提高了ATA－2的安全性和可靠性。
ATA－3本身并没有定义更高的传输模式。
此外，ATA标准本身只支持硬盘，为此SFFC将推出ATA－4标准，该标准将集成ATA－3和ATAPI 并且支持更高的传输模式。
在ATA－4标准没有正式推出之前，作为一个过渡性的标准,Quantum和Intel推出了Ultra ATA(Ultra DMA)标准。
Ultra ATA的第一个标准是Ultra DMA33(简称UDMA33)，也有人把它称为ATA －3。
符合该标准的主板和硬盘早在1997年便已经投放市场，目前几乎所有的主板及硬盘都支持该标准。
Ultra ATA的第二个标准是Ultra DMA66（或者Ultra ATA－66）是由Quantum和Intel在1998年2月份提出的最新标准。
Ultra DMA66进一步提高了数据传输率，突发数据传输率理论上可达66.6MB/s。
并且采用了新型的CRC循环冗余校验，进一步提高了数据传输的可靠性，改用80针的排线(保留了与现有的电脑兼容的40针排线，增加了40条地线)，以保证在高速数据传输中降低相邻信号线间的干扰。
目前，有Intel 810、VIA Apollo Pro等芯片组提供了对Ultra DMA66硬盘的支持。
部分主板也提供了支持Ultra DMA66硬盘的接口。
而新出的大部分硬盘都支持Ultra DMA －66接口。
三、SCSI接口SCSI的原文是Small Computer System Interface,即小型计算机系统接口。
SCSI 也是系统级接口(外观如图2),可与各种采用SCSI接口标准的外部设备相连,如硬盘驱动器、扫描仪、光驱、打印机和磁带驱动器等。
采用SCSI标准的这些外设本身必须配有相应的外设控制器。
SCSI接口早期只在小型机上使用,近年来也在PC机中广泛采用。
最新的Ultra3 SCSI的Ultra160/m接口标准，进一步把数据传输率提高到160MB/s。
昆腾也在1998年11月推出了第一个支持Ultra160/m接口标准的硬盘Atlas10K和Atlas四代。
SCSI对PC 来说应是一种很好的配置,它不仅是一个接口,更是一条总线。
相信随着技术的进一步发展，SCSI也会像EIDE一样广泛应用在微机系统和外设中。
四、USB接口USB(Universal Serial Bus)接口(外观如图3)的提出是基于采用通用连接技术，实现外设的简单快速连接，达到方便用户、降低成本、扩展PC机连接外设的范围的目的。
目前PC中似乎每个设备都有它自己的一套连接设备。
外设接口的规格不一、有限的接口数量，已无法满足众多外设连接的迫切需要。
解决这一问题的关键是，提供设备的共享接口来解决个人计算机与周边设备的通用连接。
USB技术应用是计算机外设连接技术的重大变革。
现在USB接口标准属于中低速的界面传输，面向家庭与小型办公领域的中低速设备。
比如键盘、鼠标、游戏杆、显示器、数字音箱、数字相机以及Modem等，目的是在统一的USB接口上实现中低速外设的通用连接。
PC主机上只需要一个USB端口，其他的连接可以通过USB接口和USB集线器在桌面上完成。
USB系统由USB主机（HOST）、集线器（HUB）、连接电缆、USB外设组成。
下一代的USB接口，数据传输率将提高到120Mbps～240Mbps，并支持宽带宽数字摄像设备及新型扫描仪、打印机及存储设备。
五、IEEE 1394接口IEEE 1394是一种串行接口标准，这种接口标准允许把电脑、电脑外部设备、各种家电非常简单地连接在一起。
从IEEE 1394可以连接多种不同外设的功能特点来看，也可以称为总线，即一种连接外部设备的机外总线。
IEEE 1394的原型是运行在Apple Mac 电脑上的Fire Wire(火线)，由IEEE采用并且重新进行了规范。
它定义了数据的传输协定及连接系统，可用较低的成本达到较高的性能，以增强电脑与外设如硬盘、打印机、扫描仪，与消费性电子产品如数码相机、DVD播放机、视频话等的连接能力。
由于要求相应的外部设备也具有IEEE 1394接口功能才能连接到1394总线上，所以，直到1995年第3季度Sony推出的数码摄像机加上了IEEE 1394接口后，IEEE 1394才真正引起了广泛的注意。
六、Device BayDevice Bay是由Microsoft、Intel和Compaq公司共同开发的标准，这一技术可让所有设备协同运作，包括CD－ROM、DVD－ROM、磁带、硬盘驱动器以及各种符合IEEE 1394的设备。
由于Device Bay技术能够处理类型广泛的设备，所以它可创建一种新PC：主板将仅包括CPU，所有驱动器和设备都在外部与计算机相连，并包括所有数字家电，例如电视和电话。
尽管Device Bay的规范已于1997年制定完毕，但由于这一技术研发经费开销过高，因此很可能会搁浅。
迄今Microsoft还没有准备在未来的操作系统中，支持DeviceBay 的具体计划。