系统总线
简述对计算机系统总线的理解
计算机系统总线是连接计算机内部各个部件的公共通道，也称为系统总线或主板总线。
它负责传输数据、地址和控制信号，是计算机系统中非常关键的部分之一。
计算机系统总线通常包含三种类型的线路：数据总线、地址总线和控制总线。
其中，数据总线用于传输数据，地址总线用于传输内存地址和I/O设备地址，控制总线用于传输控制信号，例如读写命令、中断请求等。
计算机系统总线的速度和带宽决定了计算机系统的性能。
随着计算机硬件的不断升级和更新，计算机系统总线的速度和带宽也在不断提升。
目前，计算机系统总线的标准包括PCI、AGP、USB、SATA、Ethernet等，它们分别用于不同类型的接口和设备。
除了速度和带宽之外，计算机系统总线还需要具备可靠性、兼容性和扩展性等特点。
因此，计算机系统总线的设计和开发需要综合考虑各种因素，以满足不同用户和应用场景的需求。
列举系统总线分类,并解释其含义
列举系统总线分类,并解释其含义嘿，你知道吗，系统总线那可是电脑里超级重要的一部分呢！就好
像是人体的血管一样，它让各种信息在电脑里顺畅地流动。
系统总线
主要有三种分类哦，咱一个个来说。
先说说数据总线，这就好比是信息的“快递员”呀！它负责传输数据，比如你在电脑上打字，这些字的数据就是通过数据总线来传递的。
比
如说，你在文档里写下“今天天气真好”，这几个字的数据就得靠数据
总线快速地“跑”到该去的地方，让电脑能显示出来，神奇吧！
然后是地址总线，它就像是一个“地址导航员”呢！它专门用来指明
数据在内存中的位置。
你想想，电脑里那么多的数据，得有个清楚的
指示才能找到它们呀。
就好像你要去一个陌生的地方，得有具体的地
址才能找到一样。
比如你要打开一个图片文件，地址总线就会告诉你
电脑，这个图片在内存的哪里放着呢。
最后还有控制总线，它可是个“大管家”哟！它控制着各种设备的工作，协调它们之间的动作。
比如说，你点击打印，控制总线就会发出
指令，让打印机开始工作。
这就像一个乐队的指挥，让各种乐器和谐
地演奏。
哎呀，系统总线的这三种分类，真的是各有各的重要性呀！没有它们，电脑可就没法好好工作啦！数据总线让信息能快速传递，地址总
线能准确找到数据的位置，控制总线能让一切都有条不紊地进行。
它
们就像是一个默契的团队，共同努力让电脑这个“大机器”高效运转。
所以呀，可别小看了这系统总线分类哦，它们真的是超级厉害的呢！。
第2章 系统总线
2.2 总线的基本概念
• 一个单处理器系统中的总线，大致分为3类： ① CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线，称 为内部总线。 ② CPU同计算机系统的其他具有高速传输功能的部件 ，如存储器、通道等互相连接的总线称为系统总线。 ③ 中、低速I/O设备之间互相连接的总线称为I/O总线。 最常见的计算机互连结构使用一个或多个系统总线。
2.2.3 总线内部结构
总线按传输信息，都可以分成3个功能组： • 数据总线:系统模块间传输数据的路径 • 地址总线:指定数据总线上数据的来源和去向 • 控制总线:控制对数据地址线的访问和使用
C PU 存储器 … 存储器 I/O … I/O
控制 地址 数据 总线
2.2.4 总线标准
• 为了使系统设计简化，模块生产批量化，确保其性 能稳定，质量可靠，实现可移植化，便于维护等， 人们开始研究如何使总线建立标准，在总线的统一 标准下，完成系统设计、模块制作。 • 为了获得广泛的工艺和法律支持，要求总线：
1个时钟周期为1/100MHz 0.01s。 总线传输周期为0.01s×4 0.04s。 由于总线的宽度为32位 4B（字节）。 故总线的数据传输率为4B/(0.04s) 100MB/s。 若想提高一倍数据传输率，可以在不改变总线时钟频率的前提下，使数 据线宽度改为64位，也可以仍保持数据宽度为32位，但使总线的时钟 频率增加到200MHz。
第二章 系统总线
重点内容： •总线的基本概念和基本技术，主要包括总线 的特性、总线性能指标、总线标准、总线连 接方式、总线仲裁、总线定时， •总线数据传输模式、PCI总线。 计算机系统的主要部件（处理器、主存、 I/O模块）为了交换数据和控制信号，需要进 行互连，由多条线组成的共享总线是构成计 算机系统的互连机构。当代系统中，通常是 采用层次式总线以改善性能。
系统总线的概念
系统总线的概念系统总线是计算机系统中的一种重要的通信方式，它是一种用于连接计算机内部各个部件的通信线路，可以实现不同部件之间的数据传输和控制信号传递。
系统总线的主要作用是提高计算机系统的性能和可靠性，使得各个部件之间可以高效地协同工作，从而实现计算机系统的高效运行。
系统总线的主要内容包括以下几个方面：1. 总线结构系统总线的结构通常分为三层：物理层、数据链路层和传输层。
物理层是总线的物理连接部分，包括总线的接口、电缆、传输速率等；数据链路层是总线的数据传输部分，包括数据传输的协议、数据帧的格式、错误检测和纠正等；传输层是总线的控制部分，包括总线的控制信号、总线的仲裁机制、总线的时序控制等。
2. 总线协议系统总线的协议是指总线上各个部件之间进行通信所遵循的规则和约定。
总线协议通常包括数据传输的格式、数据传输的速率、数据传输的控制信号、总线的仲裁机制等。
常见的总线协议有PCI、USB、SATA等。
3. 总线控制总线控制是指控制总线上各个部件之间进行通信的过程。
总线控制通常包括总线的时序控制、总线的仲裁机制、总线的中断控制等。
总线控制的目的是保证总线上各个部件之间的通信顺序和正确性。
4. 总线性能总线性能是指系统总线的传输速率和传输带宽等性能指标。
总线性能的好坏直接影响到计算机系统的整体性能。
为了提高总线性能，可以采用增加总线带宽、提高总线传输速率、优化总线协议等方法。
总之，系统总线是计算机系统中的一种重要的通信方式，它可以实现不同部件之间的数据传输和控制信号传递，从而提高计算机系统的性能和可靠性。
系统总线的结构、协议、控制和性能等方面都是系统总线的重要内容。
第6章系统总线
6.1.1 总线的基本概念
式或底板式总线，主板式总线是一种板级总线， 主要连接主机系统印刷电路板中的CPU和主存等 部件，因此也被称为处理器－主存总线，有的系 统把它称为局部总线或处理器总线。底板式总线 通常用于连接系统中的各个功能模块，实现系统 中的各个电路板的连接。典型的有PCI总线、 VME总线等。 I/O总线：这类总线用于主机和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I/O总线的种类很多。
6.1.1 总线的基本概念
6.1.1 总线的基本概念
3.系统总线的组成 一个系统总线通常由一组控制线、一组数据线和一 组地址线构成。也有些总线没有单独的地址线，地 址信息通过数据线来传送，这种情况称为数据线和 地址线复用。 数据线用来承载在源部件和目的部件之问传输的 信息，这个信息可能是数据、命令、或地址（如 果数据线和地址线复用的话）。 地址线用来给出源数据或目的数据所在的主存单 元或I/O端口的地址。 控制线用来控制对数据线和地址线的访问和使用。
教学过程
6.1
系统总线的结构 6.2 总线的控制、数据传输和接口 6.3 常用总线
6.1系统总线的结构
计算机系统中存储器、CPU等功能部件之间必须互 联，才能组成计算机系统。 部件之间的互联方式: 分散连接：各部件之间通过单独的连线互联 总线连接：将各个部件连接到一组公共信息传输 线上。总线结构的两个主要优点是 灵活：体现在新加部件可以很容易地加到总线 上并且部件可以在使用相同总线的计算机系统 之间互换 低成本。 现代计算机普遍使用的是总线互联结构。
总线的信号线类型有专用和复用两种。
专用信号线就是指这种信号线专门用来传送某一
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。
理解计算机中的系统总线
理解计算机中的系统总线计算机中的系统总线是一种用于数据传输的重要组件，它负责连接计算机内部各个硬件设备，实现它们之间的数据通信和信息传递。
在现代计算机中，系统总线被广泛应用于各种设备和子系统之间的连接以及数据传输过程中。
一、系统总线的定义和作用系统总线是计算机内部各个硬件设备之间传输数据的路径，它连接着CPU、内存、硬盘、显卡等各个部件，发挥着至关重要的作用。
系统总线主要承担以下几个方面的功能：1. 数据传输：系统总线负责在计算机内部各个设备之间传输数据和信息。
它通过一系列的电子信号和电压变化来传递二进制数据，实现设备之间的信息交换。
2. 地址传输：在计算机内部，每个设备都有自己的地址。
系统总线可以将地址信息传递给相应的设备，使得设备能够识别并进行相应的操作。
3. 控制信号传输：系统总线还承担着传输各种控制信号的功能。
这些信号可以用来控制设备的读写操作、中断请求、时钟同步等。
二、系统总线的类型和特点根据传输方式和数据传输速度的不同，系统总线可以分为并行总线和串行总线。
1. 并行总线：并行总线是一种同时传输多个数据位的数据传输方式。
它将数据划分为多个位，利用多个导线同时传输。
由于数据位数较多，传输速度相对较快，但受制于导线数量的限制，传输距离较短。
2. 串行总线：串行总线是一种逐位传输数据的数据传输方式。
它将数据转化为位流进行传输，每次只传输一个数据位。
串行总线由于只需要一条导线传输数据，可以实现较高的传输距离，但传输速度相对较慢。
总线技术的发展使得计算机内部的数据传输速度不断提高，同时也为计算机的扩展和升级提供了便利。
现如今，常见的系统总线类型有PCI总线、USB总线、SATA总线等，它们在数据传输速度、传输距离和设备兼容性等方面有着不同的特点。
三、系统总线的工作原理系统总线的工作原理涉及到信号线、控制线、数据线等多个方面的内容。
1. 信号线：系统总线中的信号线主要用于传输控制信号和时钟信号。
这些信号线一般包括地址线、数据线、中断线、复位线等，通过它们可以实现对设备的控制和数据的传输。
pc总线分类
pc总线分类在计算机领域中，总线（Bus）是连接计算机内部各个组件的通信线路。
它能够传输数据、地址和控制信号，是计算机系统中至关重要的一部分。
根据其功能和结构的不同，PC总线可以分为三类：系统总线、扩展总线和局部总线。
一、系统总线系统总线是计算机中性能最高、传输速度最快的总线。
它主要用于处理器与内存之间的数据传输，分为前端总线和后端总线。
1. 前端总线前端总线是连接处理器与内存、输入输出设备之间的总线。
它承担着处理器与其他组件之间数据和控制信息的传递任务。
前端总线通常由数据总线、地址总线和控制总线组成。
- 数据总线：用于传输数据信息，在32位的计算机中一般为32根。
数据总线的宽度决定了处理器与其他组件之间数据传输的速度。
- 地址总线：用于传输内存地址信息，决定了计算机可寻址的内存空间大小。
在32位系统中，地址总线通常为32根，能够访问的内存空间为2^32字节（4GB）。
- 控制总线：用于传输各种控制信号，如读写控制、中断请求等。
控制总线的具体信号由计算机体系结构决定。
2. 后端总线后端总线是连接处理器与主板芯片组之间的总线。
它负责将前端总线传输过来的数据和控制信号转化为主板芯片组所支持的格式，使其能够被主板上其他芯片所使用。
二、扩展总线扩展总线是计算机中用于连接扩展插件卡的总线。
它允许用户根据个人需求对计算机进行功能扩展。
常见的扩展总线有ISA总线、PCI总线、AGP总线和PCI Express总线等。
1. ISA总线ISA总线（Industry Standard Architecture Bus）是较早期的一种扩展总线，用于连接低速外设。
由于其传输速度较慢，已逐渐被后来的总线所取代。
2. PCI总线PCI总线（Peripheral Component Interconnect Bus）是一种高速的扩展总线，具有较大的带宽和较快的传输速度。
它广泛应用于连接多种外部设备，如显卡、声卡和网卡等。
3. AGP总线AGP总线（Accelerated Graphics Port Bus）是专门用于连接显卡的扩展总线。
计算机组成原理课后答案第三章系统总线
第3章系统总线1. 什么是总线？总线传输有何特点？为了减轻总线负载，总线上的部件应具备什么特点？P41答：总线是连接多个部件共享的信息传输线，是各部件共享的传输介质。
总线传输的特点是：某一时刻，只允许有一个部件向总线发送信息，而多个部件可以同时从总线上接受相同的信息。
为了减轻总线负载，总线上的部件应通过三态驱动缓冲电路与总线连通。
2.总线如何分类？什么是系统总线？系统总线又分为几类，它们各有何作用,是单向的，还是双向的，他们与机器字长、存储字长、存储单元有何关系？答：总线的分类：（1）按数据传送方式分：并行传输总线和串行传输总线；（2）按总线的使用范围分：计算机总线、测控总线、网络通信总线等；（3）按连接部件分：片内总线、系统总线和通信总线。
系统总线是指CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）各大部件之间的信息传输线。
按系统总线传输信息不同，可分为3类：数据总线、地址总线和控制总线。
（1）数据总线：数据总线是用来传输个功能部件之间的数据信息，它是双向传输总线，其位数与机器字长、存储字长有关，一般为8位、16位或32位。
（2）地址总线：地址总线主要是用来指出数据总线上的源数据或目的数据在主存单元的地址或I/O设备的地址，地址总线上的代码是用来指明CPU欲访问的存储单元或I/O端口的地址，由CPU输出，是单向的，地址线的位数与存储单元的个数有关，如地址线有20根，则对应的存储单元个数为220。
（3）控制总线：控制总线是用来发出各种控制信号的传输线，其传输是单向的。
3.常用的总线结构有几种？不同的总线结构对计算机的性能有什么影响？举例说明。
答：总线结构通常有单总线结构和多总线结构。
（1）单总线结构是将CPU、主存、I/O设备都挂在一组总线上，允许I/O 设备之间、I/O设备与CPU之间或I/O设备与主存之间直接交换信息。
这种4.为什么要设置总线判优控制？常见的集中式总线控制有几种？各有何特点？哪种方式响应时间最快？哪种方式对电路故障最敏感？答：总线判优控制解决多个部件同时申请总线时的使用权分配问题；常见的集中式总线控制有三种：链式查询、计数器定时查询、独立请求；特点：链式查询方式连线简单，易于扩充，对电路故障最敏感；计数器定时查询方式优先级设置较灵活，对故障不敏感，连线及控制过程较复杂；独立请求方式速度最快，但硬件器件用量大，连线多，成本较高。
计算机组成原理-系统总线
第9 章系统总线基本知识点：总线的基本概念；总线的分类；总线的组成及性能指标；总线的结构；总线的裁决（仲裁）方式，包括三种集中裁决方式；总线通信控制，包括同步通信、异步通信、半同步通信和分离式通信。
重点：总线的组成及性能指标；总线的裁决方式；总线通信控制。
难点：总线的裁决方式；总线通信控制。
知识点1：总线概述要点归纳1. 总线的基本概念计算机系统的5 大部件之间的互连方式有两种，一种是各部件之间使用单独的连线，称为分散连接；另一种是将各部件连到一组公共信息传输线上，称为总线连接，总线是一组能为多个部件传送信息的线路，总线具有以下特点。
☆信息传输：总线实际上是由许多传输线或通路组成的，每条线可一位一位地传输二进制代码，一串二进制代码可在一段时间内逐一传输完成。
若干条传输线可以同时传输若干位二进制代码。
☆共享：总线是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。
☆分时：在某一时刻，只允许有一个部件向总线发送信息，而多个部件可以同时从总线上接收相同的信息。
机器总线由总线控制器管理，总线控制器的主要功能有总线系统的资源管理、总线系统的定时及总线的仲裁和连接。
2. 总线的分类总线按连接部件划分如下。
☆片内总线。
指芯片内部的总线，如在CPU 芯片内部，寄存器与寄存器之间、寄存器与逻辑部件之间互连的总线。
☆系统总线。
指CPU、主存、I/O 设备各大部件之间的信息传输线。
按系统总线传输信息的不同，又分为数据总线、地址总线和控制总线三大类。
☆数据总线：用于传输各部件之间的数据信息，它是双向传输总线，其位数称为数据总线宽度，与机器字长、存储字长有关，一般为8 位、16 位或32 位。
☆地址总线：用于指出数据总线上的源数据或目的数据在主存单元的地址或I/O设备的地址，也就是说地址总线上的代码用来指明CPU 欲访问的存储单元或I/O 端口的地址，由CPU 输出，单向传输。
地址总线的位数与存储单元的个数有关，如地址线为20 根，则对应的存储单元个数为220个。
计算机组成原理——第三章系统总线
计算机组成原理——第三章系统总线3.1 总线的基本概念1. 为什么要⽤总线计算机系统五⼤部件之间的互连⽅式有两种：分散连接——各部件之间使⽤单独的连线总线连接——各部件连到⼀组公共信息传输线上早期的计算机⼤多采⽤分散连接⽅式，内部连线⼗分复杂，尤其当I/O与存储器交换信息时都需要经过运算器，使运算器停⽌运算，严重影响CPU的⼯作效率。
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. 总线上的信息传送串⾏并⾏3.2 总线的分类1. ⽚内总线芯⽚内部的总线CPU芯⽚内部寄存器之间寄存器与算逻单元ALU之间2. 系统总线计算机各部件（CPU、主存、I/O设备）之间的信息传输线按系统总线传输信息不同分为：数据总线——传输各功能部件之间的数据信息双向与机器字长、存储字长有关数据总线宽度——数据总线的位数地址总线——⽤来指出数据总线上的源数据或⽬的数据在主存单元的地址或I/O设备的地址单向（由CPU输出）与存储地址、I/O地址有关地址线位数(2n)与存储单元的个数(n)有关控制总线——⽤来发出各种控制信号的传输线出——中断请求、总线请求⼊——存储器读/写、总线允许、中断确认常见控制信号：时钟：⽤来同步各种操作复位：初始化所有部件总线请求：表⽰某部件需获得总线使⽤权总线允许：表⽰需要获得总线使⽤权的部件已获得了控制权中断请求：表⽰某部件提出中断申请中断响应：表⽰中断请求已被接收存储器写：将数据总线上的数据写⾄存储器的指定地址单元内存储器读：将指定存储单元中的数据读到数据总线上I/O读：从指定的I/O端⼝将数据读到数据总线上I/O写：将数据总线上的数据输出到指定的I/O端⼝内传输响应：表⽰数据已被接收，或已将数据送⾄数据总线上3. 通信总线⽤于计算机系统之间或计算机系统与其它系统（控制仪器、移动通信等）之间的通信通信⽅式：串⾏通信数据在单条1位宽的传输线上，⼀位⼀位地按顺序分时传送。
系统总线的概念
系统总线的概念什么是系统总线系统总线是计算机系统中各个部件之间传输数据和控制信息的通道。
它可以看作是计算机系统的交通规则和高速公路，连接着不同的硬件设备，使它们能够相互通信和协同工作。
系统总线扮演着重要的角色，影响着计算机系统的性能和可靠性。
系统总线的作用系统总线的主要作用是传输数据和控制信息。
它提供了一种高效、可靠的通信方式，让计算机系统中的各个硬件设备能够相互交换数据和控制信息。
系统总线在计算机系统的运作过程中起到桥梁的作用，保证了不同部件之间的协调和同步。
系统总线的分类内部总线内部总线是计算机系统中连接中央处理器（CPU）和主内存的通道。
它负责传输指令和数据，并将它们存储在内存中。
内部总线的带宽和传输速度直接影响了计算机系统的性能。
外部总线外部总线是计算机系统中连接中央处理器和外部设备（如硬盘、显卡、网络适配器等）的通道。
它负责传输数据和控制信息，使外部设备能够与计算机系统进行交互。
外部总线的带宽和传输速度决定了外部设备的响应速度。
扩展总线扩展总线是用于扩展计算机系统功能的通道。
它允许用户通过插槽或接口将额外的硬件设备连接到计算机系统中。
扩展总线可以是标准化的，也可以是专有的，以满足不同用户的需求。
系统总线的特点系统总线具有以下特点：1.高带宽：系统总线的带宽决定了数据传输的速度。
带宽越高，数据传输越快。
2.低延迟：系统总线的延迟指的是数据传输的延迟时间，即从发送端到接收端所需的时间。
延迟越低，计算机系统的响应速度越快。
3.可扩展性：系统总线应具有良好的扩展性，能够满足不同硬件设备的连接需求。
4.可靠性：系统总线应具有高可靠性，确保数据传输的正确性和稳定性。
系统总线的发展趋势随着计算机系统的不断发展，系统总线也在不断演进和改进。
以下是系统总线发展的几个趋势：提高带宽随着计算机系统对数据处理能力的需求增加，系统总线的带宽需求也不断提高。
未来的系统总线将采用更高速率的传输技术，以满足大数据量传输的需求。
计算机三大总线举例(全)
内部总线、系统总线及外部总线举例一、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(serialperipheral interface)总线技术是Motorola 公司推出的一种同步串行接口。
Motorola公司生产的绝大多数MCU(微控制器)都配有SPI硬件接口，如68系列MCU。
SPI总线是一种三线同步总线，因其硬件功能很强，所以，与SPI有关的软件就相当简单，使CPU有更多的时间处理其他事务。
3.SCI总线串行通信接口SCI(serialcommunication interface)也是由Motorola公司推出的。
它是一种通用异步通信接口UART，与MCS-51的异步通信功能基本相同。
二、系统总线1.ISA总线ISA(industrial standard architecture)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VESA(video electronics standard association)总线是 1992年由60家附件卡制造商联合推出的一种局部总线，简称为VL(VESA local bus)总线。
计算机总线
计算机总线一、什么是计算机总线计算机总线是计算机内部各个部件之间传递信息的通道。
计算机总线是一组导线或其它组件，用于传送数据、控制信号和电源。
它们通过总线上的不同部分与计算机各个部分相连，从而实现计算机内部各部分之间相互通信和协调工作的目的。
二、计算机总线种类计算机总线主要分为三种：系统总线、I/O总线和存储总线。
1.系统总线系统总线是连接计算机内部各个部件的通讯渠道，它主要负责CPU、内存、图形处理器和其它外围组件之间的数据传输和控制操作。
系统总线由三根不同颜色的导线组成，包括地址线、数据线和控制线。
（1）地址线：用于向指定的内存单元、I/O设备或其它外设发送地址信息。
地址线的长度取决于计算机中内存的容量和CPU所支持的最大地址值。
（2）数据线：用于传送数据。
数据线的长度也取决于计算机中内存的容量和CPU所支持的最大数据位宽。
（3）控制线：用于传送指令或控制信号，例如CPU的启动、操作指定的设备等。
控制线的数量取决于具体的计算机体系结构和总线规范。
2.I/O总线I/O总线是连接计算机外设的通讯渠道。
I/O总线是主板上的另一组总线，其目的是为计算机外设（如硬盘、显示器、鼠标、键盘等）提供高速数据传输和通信接口。
I/O总线分为两类：ISA总线和PCI总线。
（1）ISA总线：传统的ISA总线不支持多道数据传输和总线抢占，数据传输速度慢、传输不稳定等问题。
（2）PCI总线：效率高，同时可以支持多个外设同时工作，其速度和稳定性都大大优于ISA总线。
PCI总线的速度可以达到266MB/s，PCI-Express总线的速度可以达到 2.5GB/s。
3.存储总线存储总线是连接计算机存储设备的通讯渠道，它主要用于在存储器中读取和写入信息。
存储总线包括DRAM总线、SRAM总线和FLASH总线等。
其中DRAM总线是主芯片组和处理器之间的连接通道，在处理器和DRAM之间传输指令和数据；SRAM总线是存储器和外围设备之间的连接通道，在存储器和外部设备之间传输数据；FLASH总线是存储器和外围设备之间的连接通道，在存储器和外部设备之间进行数据读取和写入。
简述系统总线的作用类型特点
简述系统总线的作用类型特点
一、系统总线的作用
系统总线是计算机系统中负责各种硬件设备间通信和数据传输的重要组成部分，它扮演着类似“信息高速公路”或“数据桥梁”的角色，使得计算机系统中的各个部件
能够相互通信、协调工作，实现信息的交换和共享。
二、系统总线的类型
系统总线根据其所连接的设备的工作方式和数据传输速度的要求一般分为以下
几类：
1.数据总线：用于在CPU、内存和I/O设备间传输数据的总线。
2.地址总线：用于指示CPU对I/O设备或存储单元进行数据读写时的
地址信息。
3.控制总线：向外部设备传递控制信号的总线，用来控制设备的启动、
停止、传输等操作。
三、系统总线的特点
1.复用性：系统总线可以同时连接多个设备，提高了设备间的通信效
率和资源利用率。
2.数据传输速度快：支持高速数据传输，可以满足计算机系统中数据
交换的需求。
3.可插拔性：系统总线的设计支持可扩展性和可插拔的设备连接，方
便系统功能的扩展和升级。
4.独立性：系统总线是一种相对独立的硬件结构，通过标准化的接口
和协议实现，不同的设备可以遵循统一的通信规则进行数据交换。
5.通用性：系统总线的设计考虑了各种设备之间的通用性，使得不同
厂家的设备可以在同一系统中协同工作，提高了系统的灵活性和可扩展性。
总的来说，系统总线在计算机系统中发挥着至关重要的作用，通过它，各设备
之间能够实现高效快速的数据交换和通信，是计算机系统中不可或缺的枢纽。
操作系统第六章+系统总线
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主编 薛胜军教授
计算机组成原理
第六章 系统总线
2．接口的基本概念 广义地讲，“接口”是指中央处理器（CPU）和内存、外 围设备、或两种外围设备、或两种机器设备之间通过总线进 行连接的逻辑部件。接口部件在它所连接的两部件之间起着 “转换器”的作用，以便实现彼此之间的信息传送。
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主编 薛胜军教授
计算机组成原理
发送部件 并- 串 变换 位时间 传送 脉冲
传送数据 0000101
接收部件 串- 并 变换
第六章 系统总线
T1 低位 1
T2 0
T3 1
T4 0
T5 0
T6 0
T7 0
T8 高位 0
(a)
高位 1 0 1 0 1 1 0 0
发送 邮件
接收 邮件
低位
(b)
发送部件 高8位 低8位 接收部件 高8位 低8位
系统总线
内存总线 CPU 内存
IOP (通道) I/O 总线
I/O 接口
„
I/O 接口
图6.4
三总线结构
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计算机组成原理
第六章 系统总线
由上述可知，在DMA方式中，外设与存储器间直接 交换数据而不经过CPU，从而减轻CPU对数据输入/输出 的控制，而“通道”方式进一步提高了CPU的效率。通道 实际上是一台具有特殊功能的处理器，又称为IOP（I/O处 理器），它分担了一部分CPU的功能，以实现对外设的统 一管理及外设与内存之间的数据传送。显然，由于增加了 IOP，整个系统的效率将大大提高，然而这是以增加更多 的硬件代价换来的。三总线系统通常用于中、大型计算机 中。
系统总线
以输入数据为例的半同步通信时序
3.5
(4) 半同步通信 （同步、异步 结合）
3.5
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 占用总线
3.5
• 从模块准备数据
不占用总线 总线空闲
• 从模块向主模块发数据 占用总线
(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
1.片内总线
芯片内部 的总线
2.系统总线
数据总线 地址总线
计算机各部件之间 的信息传输线
双向 与机器字长、存储字长有关
单向 与存储地址、 I/O地址有关
有出 有入
存储器读、存储器写 总线允许、中断确认
控制总线
中断请求、总线请求
3.通信总线
用于 计算机系统之间 或 计算机系统
3.2
与其他系统（如控制仪表、移动通信等）
11. 画一个具有双向传输功能的总线逻辑图。
DIR=H，数据由A到B； DIR=L，数据由B到A。
12. 设数据总线上接有A、B、C、D四个寄存器，要求选用合适的74系列芯 片，完成下列逻辑设计： （1） 设计一个电路，在同一时间实现D→A、D→B和D→C寄存器间的传送； （2） 设计一个电路，实现下列操作： T0时刻完成D→总线； T1时刻完成总线→A； T2时刻完成A→总线； T3时刻完成总线→B。 解： （1）采用三态输出的D型寄存器74LS374做A、B、C、D四个寄存器，其输出可 直接挂总线。A、B、C三个寄存器的输入采用同一脉冲打入。注意-OE为电平 控制，与打入脉冲间的时间配合关系为： 现以8位总线为例，设计此电路，如下图示： （2）寄存器设置同（1），由于本题中发送、接收不在同一节拍，因此总线 需设锁存器缓冲，锁存器采用74LS373（电平使能输入）。节拍、脉冲配合关 系如下： 节拍、脉冲分配逻辑如下： 节拍、脉冲时序图如下： 以8位总线为例，电路设计如下： （图中，A、B、C、D四个寄存器与数据总线的连接方法同上。）
计算机组成原理系统总线
第六章系统总线第一节总线的基本概念一、总线的分类1．总线：计算机中连接功能单元的公共线路，是一束信号线的集合，包括数据总线、地址总线和控制总线。
2．系统总线：连接计算机系统中各个功能模块或设备的总线，作为计算机硬件系统的主干。
3．内部总线：连接CPU内部各部件的总线。
4．总线的分类：①按传送格式分为：串行总线、并行总线；②按时序控制方式分为：同步总线、异步总线；③按功能分为：系统总线、CPU内部总线、各种局部总线。
④按数据传输方向分为：单工总线和双工总线，双工总线又分为半双工总线和全双工总线。
历年真题1．总线：计算机中连接功能单元的公共线路，是一束信号线的集合，包括数据总线、地址总线和控制总线。
（2001年）2．下列说法中正确的是（）。
（2003年）A．半双工总线只能在一个方向上传输信息，全双工总线可以在两个方向上轮流传输信息B．半双工总线只能在一个方向上传输信息，全双工总线可以在两个方向上同时传输信息C．半双工总线可以在两个方向上轮流传输信息，全双工总线可以在两个方向上同时传输信息D．半双工总线可以在两个方向上同时传输信息，全双工总线可以在两个方向上轮流传输信息【分析】根据总线上信号的传递方向，总线可分为单向传输（单工）总线和双向传输（双工）总线，而双工总线又可分为半双工总线和全双工总线。
其中单工总线只能向一个方向传递信号，半双工总线可以在两个方向上轮流传递信号，全双工总线可以在两个方向上同时传递信号。
【答案】C二、总线的信息传输方式1．串行传输：是指数据的传输在一条线路上按位进行。
（只需一条数据传输线，线路的成本低，适合于长距离的数据传输）。
在串行传输时，被传输的数据在发送设备中进行并行到串行的变换，在接收设备中进行串行到并行的变换。
2．并行传输：每个数据位都需要单独一条传输线，所有的数据位同时进行传输。
3．复合传输：又称总线复用的传输方式，它使不同的信号在同一条信号线上传输，不同的信号在不同的时间片中轮流地身总线的同一条信号线上发出。
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第八章系统总线
2. 简单回答下列问题。
（参考答案略）
（1）什么情况下需要总线仲裁？总线仲裁的目的是什么？有哪几种常用的仲裁方式？各有什么特点？
（2）总线通信采用的定时方式有哪几种？各有什么优缺点？
（3）在异步通信中，握手信号的作用是什么？常见的握手协议有哪几种？各有何特点？
（4）什么叫非突发传送和突发传送？
（5）提高同步总线的带宽有哪几种措施？
（6）制定总线标准的好处是什么？总线标准是如何制定出来的？
3. 假设一个同步总线的时钟频率为50MHz，总线宽度为32位，该总线的最大数据传输率为多少？‘
参考答案：
最大数据传输率为：4B×50M=20MB/s
5. 假定一个32位微处理器的外部处理器总线的宽度为16位，总线时钟频率为40MHz，假定一个总线事务的
最短周期是4个总线时钟周期，该处理器的最大数据传输率是多少？如果将外部总线的数据线宽度扩展为32位，那么该处理器的最大数据传输率提高到多少？这种措施与加倍外部总线时钟频率的措施相比，哪种更好？
参考答案：
一次总线事务至少为4×1/40M(秒)，只能传送16位数据，故处理器最大数据传输率为：2B/(4×1/40M) = 20MB/秒。
若采用32位总线宽度，则可提高到4B/(4×1/40M) = 40MB/s.
若倍频，也可提高到2B/(4×1/80M)=40MB/s. 两者效果相同。
6. 试设计一个采用固定优先级的具有4个输入的集中式独立请求裁决器。
参考答案：
设计一个并行判优电路即可。
7. 假设某存储器总线采用同步通信方式，时钟频率为50MHz时钟，每个总线事务以突发方式传输8个字，以
支持块长为8 个字的Cache行读和Cache行写，每字4字节。
对于读操作，访问顺序是1个时钟周期接受地址，3个时钟周期等待存储器读数，8个时钟周期用于传输8个字。
对于写操作，访问顺序是1个时钟周期接受地址，2个时钟周期延迟，8个时钟周期用于传输8个字，3个时钟周期恢复和写入纠错码。
对于以下访问模式，求出该存储器读/写时在存储器总线上的带宽。
①全部访问为连续的读操作；
②全部访问为连续的写操作；
③的访问为读操作，35%的访问为写操作。
65%
参考答案：
①8个字用1+3+8=12个周期，故8×4B/(12×1/50M) = 133 MB/s.
②8个字用1+2+8+3=14个周期，故8×4B/(14×1/50M) = 114 MB/s.
③故. 133×65% + 114×35% = 126.0MB/s.
用另外一种计算方式结果差不多：8x4B/((12x65%+14x35%)x1/50M) = 126 MB/s
8. 考虑以下两种总线：
总线1是64位数据和地址复用的总线。
能在一个时钟周期中传输一个64位的数据或地址。
任何一个读写操作总是先用一个时钟周期传送地址，然后有2个时钟周期的延迟，从第四时钟周期开始，存储器系统以每个时钟2个字的速度传送，最多传送8个字。
总线2是分离的32位地址和32位数据的总线。
读操作包括：一个时钟周期传送地址，2个时钟周期延迟，从第四周期开始，存储器系统以每时钟1个字的速度传输最多8个字。
对于写操作，在第一个时钟周期内第一个数据字与地址一起传输，经过2个时钟周期的延迟后，以每个时钟1个字的速度最多传输7个余下的数据字。
假定进行60%的读操作和40%的写操作。
在以下两种情况下，求这两种总线和存储器能提供的带宽。
①只进行单数据字的传输。
②所有的传输都是8个字的数据块。
参考答案：
设时钟周期为T，一个字为32位，64位则为2个字。
总线1：地址/数据复用。
所以，读和写操作所花时间都一样。
总线2：地址和数据分离。
所以，读和写操作所花时间不一样。
①单数据字传送的情况
总线1：虽然每个时钟周期可传2个字，但只需传一个字，所花时间为4T。
每个时钟周期只传送一个字。
因此带宽为4B/4T=1 B/T。
总线2：读一字时间为：3+1=4T；写一字时间为：3T。
因此带宽为：4B/4T×60%+4B/3T×40%=1.1 B/T。
（比总线1快）
②8个字的数据块传送情况
总线1：对于传送8个字的数据块，所花时间为4T+3T。
也即读或写8个字所花时间都为7T。
因此带宽为：8×4B/7T=(32/7) B/T。
总线2：读8个字时间为：3+8=11T；写8个字时间为：3+7=10T。
因此带宽为：
8×4B/11T×60%+8×4B/10T×40%=(32/10.6) B/T。
（比总线1慢）。