微型计算机总线技术62页PPT

微计算机总线(共53张PPT)

INTA#
INTB#
INTC#
INTD#
接口控制
中断
TD1
TD0
TCK
TMS
TRST#
JTAG
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9. PCI总线原理
• PCI配置空间：PCI设备内有一个256B的配置存储器，为系统提供本设备的信息及申请系统存储空间所必需的参数。
PCI主要设备信息： a) 制造商标识（Vendor ID）：PCI组织分
微计算机总线
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1. 总线出现的背景：
• 计算机部件要具有通用性，适应不同系统与不同用户的需求，设计必须模块化。
• 计算机部件产品(模块)供应出现多元化。 • 模块之间的联接关系要标准化，使模块
具有通用性。 • 模块设计必须基于一种大多数厂商认可
的模块联接关系，即一种总线标准。
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总线接插件以及按装尺寸均有统一规定。功能规范：总线每条信号线（引脚的名
称）、功能以及工作过程要有统一规定。电气规范：总线每条信号线的有效电平、
动态转换时间、负载能力等。
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3. 总线的发展情况
• S-100总线：产生于1975年，第一个标准化总线，为微计算机技术发展起到了推动作用。
间隔可以不同，但必须是时钟周期的整数倍，信号的出现,采样与结束仍以公共时钟为基准。ISA总线采用此定时方法。
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6.总线操作
• 数据传输类型：分单周方式和突发 (burst)方式。
单周期方式：一个总线周期只传送一个数据。
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单周期数据传送方式
地址线
数据线
地址
T/C

微机总线与标准PPT共51页

同步方式的时序
时钟周期
时钟地址数据
总线周期
总线周期
15
异步方式的时序
地址/数据 (发送方)请求 (接收方)应答
16
半同步方式的时序
时钟地址数据就绪
等待一个时钟周期
17
二、总线的仲裁控制
多个设备都要使用总线时，决定由哪个设备使用总线的方法。链式查询方式独立请求方式
80x86微机中采用的是独立请求方式
Small Computer System Interface
外部总线 USB（通用串行总线） IEEE 1394（高性能串行总线）
27
一、ISA总线
主要特性
16位数据线（早期的为8位，已被淘汰） 24位地址线（可寻址16MB存储器）时钟频率8MHz 数据传输率16MB/s 提供11个中断请求输入提供7个DMA通道
PCI（外围部件互连总线）
Peripheral Component Interconnect
常用系统接口标准 AGP（加速图形接口）
Accelerated Graphics Port
IDE（集成设备接口），又称ATA接口
Integrated Device Electronics
SCSI（小型计算机系统接口）
I
DQ
STB
CP
O
OE
CP D Q 00 11
24
典型锁存器芯片
8282 / 74LS373 —— 具有三态正相输出的锁存器内部包含8个D触发器
DI0 DI1 DI2
8282 74LS373
DO0 DO1 DO2
DI3
DO3
DI4
8D
DO4

第六章总线技术微型计算机原理与应用电子教案教学课件

主要优点是传输线少，成本低廉，适合于远距离传送，但是传送速率低。
0 11 0 1 0 1 0
8T
目
源
的
图 6 . 1 串行传送
2.并行传送并行传送是采用多条传输线，同时传送多位数据。其传输速率比串行高，但是所需传输线路多，成本高，常用于近距离传送，其示意如图6.2所示。在并行传送时，若数据字长大于数据线的宽度时，常把多位数据分段传送。比如先传送低字节，再传送高字节。因此，这种传送方式也称为分组传送。
⒈ 数据总线数据总线用来传送数据，其位数亦称为数总线的宽度。比如 ISA总线的数据宽度为16位，PCI总线的数据宽度为32位。
Hale Waihona Puke 2. 地址总线地址总线用来传送存储器或外设端口地址。地址线的位数亦称为地址宽度，它反映的是CPU的寻址范围。比如ISA总线的地址宽度为20位，寻址范围220=1MB；PCI总线的地址宽度为32位，寻址范围为 232=4GB。
3. 控制总线控制总线用于传送各种控制信号。在不同的总线结构中，控制总线往往有较大的差异。比如种类不同，有效信号的定义可能不同，但是基本信号必不可少。比如地址有效信号、读命令、写命令、中断请求/响应信号、总线请求/响应信号等。除此之外，还有电源线和地线。为了适应不同设备的需要，电源线可能有多种，地线可以有多条。
6.3 总线结构
目前，总线的结构形式主要分为三种，即单总线、双总线及多总线结构。
1 . 单总线结构 2. 双总线结构 3 . 多总线结构
能及常用总线的特点与应用。
6.1.1 基本概念
1. 什么是总线
总线是连接计算机各组成部件的共用数据通路。连接在总线上的各个部件以分时的方式共享总线，实现数据传送。计算机工作的过程，实质上就是数据流通过总线在各个部件之间流动的过程。因此，总线也是计算机系统中的重要组成部分。 2. 总线的作用总线的作用主要表现在两个方面。一是连接计算机的各组成部件，构成不同规模的计算机系统。二是在各组成部件之间形成通路，实现数据和信息传送。

微机总线PPT课件

低速（Low-speed）1.5Mb/s，全速（Full-speed）12Mb/s 半双工 ➢ 2008年11月 USB3.0 5Gbps全双工，高于eSATA标准3Gbps的数据传输率新的电源管理机制，支持待机、休眠和暂停等状态
USB总线基本特性
① 接口信号线
✓ USB总线只有4根线，D+、D-为信号线，VBUS和 GND是电源线
✓ ISA是一种低速的16位系统总线，也可以用作8位总线，工作频率只有 8MHz。
✓ L空A间17~LA23 高位地址线：新增加的地址线，可以最多访问16M的地址
✓ SD15~SD8 ✓ IRQ14~IRQ15,IRQ10~IRQ12 ✓ DRQ5~DRQ7 DRQ0 ✓ DACK5~DACK7 DACK0 ✓ MASTER
单总线和多总线
✓ 单总线结构
➢ 所有部件都连接到同一种总线(系统总线) ,例如PC总线、ISA总线 ➢ 结构简单 ,便于扩充 ➢ 相同的传输速度难以适应不同设备的要求
✓ 双总线结构
➢ 引入局部总线，连接高速数据传输的外设 ➢ VESA
✓ 多总线结构
➢ 三种以上总线的结构 ➢ 或者是多层PCI总线，或者是不同的总线 ➢ 现代的微型计算机都是多总线结构
不同层次的总线
✓ 片内总线
➢ 芯片内部的各个部件连接的总线
✓ 片总线
➢ 各个芯片之间进行连接的总线
✓ 系统总线（一般意义的总线）
➢ 微机系统内部，连接各个功能模块的总线
✓ 外部总线
➢ 又称通信总线，是连接微型计算机系统和其他的计算机系统或者电子设备的总线
➢ 分为串行总线和并行总线
不同层次的总线
✓ 总线宽度
➢ 系统总线的数据线的数目 ➢ 总线宽度越宽，同时传输的数据就越多，吞吐量就越大

第3章微型计算机总线系统-PPT课件

总线仲裁
多个主控模块同时申请总线使用权时，系统根据某种算法做出裁定，把总线的控制权赋予某个主控模块。
寻址(目的寻址)
主控模块取得总线控制权后，由该模块进行寻址，通知被访问的模块进行信息传输。
信息传输
主控模块与访问模块之间进行数据传输。
错误检测
§2 常用系统总线
一、微型计算机总线的发展： •1981年 PC/XT使用的XT总线或PC总线（8位）
(3)除满足特殊需要的12V电源外，其他信号均与TTL电平兼容。
§2 常用系统总线
3.PC/XT总线的信号线
GND RESET +5V IRQ2 -5V DRQ2 +12V CARD SLCTD -12V GND MEMW MEMR IOW IOR DACK3 DRQ3 DACK1 DRQ1 DACK0 CLK IRQ7 IRQ6 IRQ5 IRQ4 IRQ3 DACK2 T/C ALE +5V OSC GND
地址线：20根
数据线：8根控制线：21根状态线：2根
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
B
A
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
数据总线总线的组成
传输计算机内部所有的数据信息
地址总线
传输计算机内部所有的地址信息
控制总线
传输计算机内部所有的控制或状态信号
§1 概述
三、总线的分类
按照总线在微机结构中所处的位置,可分为：

第5章微型计算机的总线技术

10
第5章章
微型计算机的总线技术
2. STD总线信号定义 STD总线总计56条信号，其中电源线10条，地址线24条，数据线16条，控制线22条，地址线与数据线采用分时复用方式进行工作。 3. STD总线的优先级控制 STD总线支持多微处理器系统，更广义的说是支持多总线控制器系统。当STD系统总线上有多个总线控制器时，必须保证在每一时刻要将总线让给提出请求的优先级最高的总线控制器使用。6Fra bibliotek第5章章
微型计算机的总线技术
总线的性能主要体现在：（1）总线宽度：是指可以同时传输的数据位数，位数越多，一次传输的信息就越多。（2）总线频率：总线通常都有一个基本时钟，总线上其它信号都以这个时钟为基准，这个时钟的频率也是总线工作的最高频率。时钟频率越高，单位时间内传输的数据量就越大。随着微型计算机的发展，总线技术也在不断地发展与完善，并且已经出现了一系列的标准化总线，这些标准化总线的广泛使用，对微型计算机系统在各个领域的普及和应用起到了积极的推动作用。
9
第5章章
微型计算机的总线技术
1. STD总线的特点具有较好的兼容性，可以向上或向下兼容 STD总线的电路板采用小板结构，高度模块化，开发周期短采用一整套高可靠性措施，可以长期可靠地工作在恶劣环境之下。结构简单，并且能够支持多微处理器系统系统模板品种齐全，价格低廉，性能良好，易于选用
图5-5 ISA体系结构
22
第5章章
微型计算机的总线技术
5-2-3 EISA总线 EISA（Extended Industry Standard Architecture扩展的工业标准体系结构）总线是扩展的ISA总线。1989年，以 Compaq公司为代表的9家公司，在ISA总线的基础上，联合推出了EISA总线。在当时，尽管数据总线宽度被增加到32位，但EISA总线的时钟速度仍然维持在8MHz，这导致了这种互连结构标准逐渐地被减少使用。但是，更新以后的VESA局部总线和PCI总线均工作在更高的速度之下，它们现在可以在 33MHz的频率下工作。

微型计算机总线技术

第7章微型计算机总线技术
学习重点
(1) 总线的基本概念，包括总线的定义、描述总线的特征要素以及总线的电气特性。 (2) 微机总线的组成结构，片内总线、内总线、外总线的含义及其应用特点。 (3) PCI总线的工作原理、连接方式，以及PCI配置的方法。 (4) RS-232-C总线的接口特点、电气特性和使用方法。 (5) USB总线的拓扑结构、功能特点和连接使用方法。 (6) IEEE 1394总线的性能特点和应用场合。 (7) 现场总线的定义、性能和几种常见的现场总线的特
义，总线设计直接影响计算机系统的性能、可靠性、可扩展
性和可升级性。目前已将总线作为一个独立的功能部件来看待。
第7章微型计算据发往总线，再由
总线将该数据同时发往各接收数据部件；而接收数据的部件由CPU给出的设备地址译码选中。总线仲裁电路对众多的设备数据传输请求进行优先级别排队，以使设备相应按策略依次使用总线，避免总线冲突。计算机通信方式有并行通信和串行通信之分，相应的总线称为并行总线和串行总线。并行通信速度快、实时性好，占用线路多，不适于小型化产品；串行通信速率虽低，在数据通信吞吐量不是很大的微处理电路中显得更加方便、灵活。总线的主要参数有带宽、位宽和时钟频率三个指标。
7.1.2 微型计算机总线技术的现状
总线是微型计算机系统中影响系统性能的主要瓶颈之一。自IBM PC机问世以来，随着微处理器技术的飞速发展，相应的总线技术也不断创新，由ISA、MCA、EISA、VESA发展到PCI、AGP、IEEE 1394、USB，现在又出现了EV6、 PCI-X、NGIO等总线结构。究其原因，是由于CPU的处理性能迅速提升，致使与外设的数据传输速率不匹配，于是不断地进行总线改造，尤其是局部总线。目前，AGP局部总线数据传输率可达528 MB/s，PCI-X 可达1 GB/s，系统总线传输率也由100 MB/s升至200 MB/s。总线的发展创新，促进了PC系统性能的日益提高。