计算机总线部分
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。
冯诺依曼总线结构
冯诺依曼总线结构
冯·诺依曼总线结构（von Neumann architecture）是一种计算机体系结构，以其名字命名于计算机科学家冯·诺依曼（John von Neumann）。
冯·诺依曼总线结构是现代计算机设计的基础，也被广泛应用于各种计算机系统中。
冯·诺依曼总线结构包括以下关键组成部分：
1. 中央处理器（CPU）：负责指令的执行和数据处理。
2. 存储器（Memory）：用于存储指令和数据的地方，通常包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
3. 输入设备（Input Devices）：用于将外部数据输入到计算机系统中，如键盘、鼠标等。
4. 输出设备（Output Devices）：用于将计算机处理的结果输出给用户或其他设备，如显示器、打印机等。
5. 控制单元（Control Unit）：负责控制计算机的操作流程，包括指令的解析和执行。
6. 数据总线（Data Bus）：用于在各个组件之间传输数据。
7. 地址总线（Address Bus）：用于指示要访问的特定存储单元的地址。
冯·诺依曼总线结构的特点是指令和数据共享同一存储器，通过共享的总线进行数据传输。
这种结构简化了计算机的设计和编程，使得算法可以以指令的形式存储和执行。
冯·诺依曼总线结构的优势在于其灵活性和通用性，使得计算机可以广泛应用于不同的领域和应用，成为现代计算机设计的基础。
计算机总线3篇
计算机总线第一篇：计算机总线的基础知识计算机总线指的是用于数据传输的一组电气信号线，是计算机内部各种硬件设备之间传输信息的通路。
计算机总线分为系统总线、输入输出总线和扩展总线三大类。
系统总线是连接计算机中央处理器(CPU)和随机存取存储器(RAM)之间的数据和控制信号传输线。
它由三类线路组成：数据线、地址线、控制线。
数据线用于传送数据，地址线用于传送RAM中存储单元的地址，控制线用于传送CPU对RAM的读写控制信号。
系统总线的传输速率是由CPU主频和总线位宽共同决定的，通常称作总线带宽。
输入输出总线是用于连接计算机输入输出设备和CPU的信号线路。
通过输入输出总线，计算机和打印机、鼠标、键盘等外设可以进行数据交换和数据控制。
扩展总线则是一种可供用户扩展计算机功能的总线。
在计算机体系结构中，扩展总线采用插卡的形式，用户可以通过插卡的方式扩展计算机的功能。
例如扩展显卡、声卡等。
总的来说，计算机总线是计算机内部各种硬件设备之间传输信息的通路。
它可以分为系统总线、输入输出总线和扩展总线三类，每一类总线都起着独特的作用。
在计算机的使用中，我们需要对计算机总线有相关的了解，以便更好地使用计算机。
第二篇：计算机总线的分类与功能计算机总线是计算机内部各种硬件设备之间传输信息的通路，分为系统总线、输入输出总线和扩展总线三类。
（1）系统总线系统总线是计算机内部各种硬件设备之间进行数据和控制信号传输的通路。
系统总线包含数据线、地址线和控制线这三类线路。
其中，数据线用于传送数据，地址线用于传送RAM中存储单元的地址，控制线用于传送CPU对RAM的读写控制信号。
系统总线的传输速率受CPU主频和总线位宽影响，通常称作总线带宽。
（2）输入输出总线输入输出总线是计算机内部连接各种输入输出设备和CPU 的信号线路。
通过输入输出总线，计算机可以和打印机、鼠标、键盘等外设进行数据交换和数据控制。
输入输出总线的传输速率取决于具体的接口标准和外设类型，如USB、PS/2等。
计算机总线技术
计算机总线技术计算机总线是计算机系统中，连接各种部件的一种通信方式，是计算机内部通信的高速公路。
计算机总线技术是计算机发展历程中一个非常重要的组成部分，它是实现计算机微处理器和各种外部设备之间通信的关键技术。
总线的分类计算机总线可以根据其通信方式和功能分类，一般可以分为系统总线、I/O总线和内部总线等几种不同类型。
1. 系统总线：系统总线是计算机系统中最重要的总线，它连接CPU和主板上的各种芯片和集成电路。
由于系统总线负责传输信息量最大，速度最快，因此对于计算机系统的性能影响最大。
2. I/O总线：I/O总线主要负责连接输入输出设备，如硬盘、光驱、显示器等设备，要求传输数据的可靠性和实时性，因此速率不如系统总线。
3. 内部总线：内部总线主要用于连接计算机内部组成部分，如CPU内部各种寄存器之间的通信等，具有高速传输、可靠性、实时性等特点。
总线的结构总线结构是计算机总线技术的核心，通常由三个部分组成1. 控制线：负责控制数据和地址传输的时序和过程，起到控制和同步各部分信号的作用。
2. 数据线：传输数据的通道，根据数据位宽不同，可以分为8位，16位，32位，64位等多种类型。
3. 地址线：传输地址的通道，用来指示存储位置的地址信息。
不同的计算机总线由于地址位宽不同，连接的外部设备数量也有所不同。
总线的管理计算机总线技术在计算机系统中的作用非常重要，因此在计算机系统管理中也非常重要。
在实际应用中，通过系统总线来连接各种接口设备，因此计算机系统的性能不仅与CPU的性能相关，还与总线的特性和质量有关。
因此，在计算机系统的维护和管理时需要对各部分设备的硬件进行严格的管理和维护。
总线技术的未来随着计算机技术的不断发展，计算机总线技术也在不断进化，向着更快速、更高效、更智能的方向发展。
在未来，计算机总线开始向高速化、大容量化方向发展，同时与计算机的其他部分相协作，打造更加智能、高效的计算机系统。
总结计算机总线技术在计算机系统中起着重要的作用，它是计算机系统的基础之一，负责连接计算机内部所有的硬件设备和外部设备，保障数据的传输和交换。
计算机总线包括3篇
计算机总线包括第一篇：计算机总线是一种用于在计算机内部不同模块之间传递信息的通信系统。
它由多个传输线路、传输协议以及传输速度组成。
总线的作用是将计算机内各部件连接起来，使它们能够相互通信和协同工作。
计算机总线不同于网络，它是计算机内部连接设备和芯片之间的一种数据传输带宽，通常用于连接主板上的各种设备和存储器。
计算机总线可分为三类：系统总线、I/O总线和通信总线。
其中，系统总线是连接主板上所有设备和配件的传输线路，包括中央处理器、内存、扩展卡等设备。
I/O总线是连接输入、输出设备与主板的传输线路，例如串行通信接口（SCI）、并行通信接口（PCI）等。
通信总线则是用于连接通信设备，例如调制解调器、ADSL 等宽带接入设备。
在计算机总线中，数据传输速度是很重要的。
计算机总线的传输速度由多个因素决定，例如总线宽度、时钟速率和延时等。
计算机总线的速度高低直接影响到计算机整体性能的好坏。
因此，计算机总线的速度是一个很重要的维度。
此外，计算机总线的传输速度也随着技术的进步而逐步提高，未来计算机总线的速度可能会越来越快。
总之，计算机总线是计算机内部传输数据的一个非常重要的组成部分。
它可以将各个设备连接起来，使它们能够相互协作，提高计算机整体工作效率。
而随着技术的不断进步，计算机总线的速度也将逐步提高，为计算机整体性能的提升提供更稳定、更流畅的数据传输。
第二篇：计算机总线是计算机系统中的一种数据传输带宽，主要负责在计算机内部传输数据。
总线的速度和宽度影响了整个系统的通信效率。
计算机总线中的信息传输分为串行和并行传输，其中串行传输则是一旦数据线路忙，就需要等到该数据传输结束之后下一次传输。
计算机总线的构成是由许多微处理器组成的通信线路，一些微处理器能够接受来自其他设备的信号并进行相应的处理，其他微处理器则负责向外部设备发送信息。
由于微处理器的处理能力不同，因此总线的构成和通信速度都会有所差别。
为了使得总线能够正常工作，需要时刻保证各个微处理器之间的通信不受干扰，以及各个微处理器能够及时地响应请求。
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。
计算机中总线的名词解释
计算机中总线的名词解释计算机是现代社会不可或缺的一部分，而计算机中的总线则是一个重要的组成部分。
总线（Bus）是计算机内部各个部件之间传输数据的通道，它负责传输指令、数据和控制信号，确保各个硬件设备之间的通信和协调。
一、系统总线系统总线是整个计算机系统中连接中央处理器（CPU），内存和其他外设之间的主要通信通道。
它包括数据总线、地址总线和控制总线三个部分。
1. 数据总线（Data Bus）：数据总线是系统总线中的一部分，用于在计算机中传输数据。
它通常是一个双向的并行传输线路，宽度决定了数据的传输速度。
数据总线的宽度决定了计算机能够一次传输的位数，例如32位数据总线可以一次传输32位的数据。
2. 地址总线（Address Bus）：地址总线也是系统总线的一部分，用于传输CPU或其他设备需要访问的存储单元或外设的地址。
它决定了计算机系统能够寻址的最大内存容量。
例如，一个16位地址总线可以寻址的内存空间为64KB。
3. 控制总线（Control Bus）：控制总线用于传输控制信号，用于控制各个部件之间的协调与同步。
它包括控制信号传输线、状态信号传输线和时序信号传输线等。
二、数据总线数据总线是计算机内部各个部件之间传输数据的通道，与系统总线中的数据总线概念类似。
数据总线承载着CPU、内存和外设之间的数据传输，可以分为内部数据总线和外部数据总线两种。
1. 内部数据总线：内部数据总线用于连接CPU内部的各个部件，例如，连接ALU（算术逻辑单元）、寄存器文件和缓存等。
通过内部数据总线，这些部件可以传输数据和指令。
2. 外部数据总线：外部数据总线则将计算机与外部设备连接起来。
例如，通过外部数据总线，计算机可以与硬盘、显示器、键盘等外部设备进行数据交换。
外部数据总线通常有不同的规格和接口，例如USB总线、SATA总线和HDMI总线等。
三、地址总线地址总线用于传输CPU或其他设备需要访问的存储单元或外设的地址。
地址总线的宽度决定了计算机系统能够直接寻址的最大内存容量。
计算机组成原理总线标准
计算机组成原理总线标准
计算机组成原理中的总线标准主要有：
ISA总线：是最早的总线标准，其后又有改进版本。
EISA总线：扩展工业标准体系(Extended Industry Standard Architecture)，主要用于286微机。
EISA对ISA 完全兼容。
VESA总线：视频电子标准协会(Video Electronic Standard Association)，是按照局部总线标准设计的一种开放总线，只适合于486的一种过渡标准，已淘汰。
PCI总线：外围设备互联(Peripheral Component Interconnection)，PCI局部总线是高性能的32位或64位总线，它是专门为高集成度的外围部件、扩充插板和处理器/存储器系统而设计的互连机制。
AGP总线：是一种新型的视频接口的技术标准，专用于连接主存和图形存储器。
USB总线：即生活中最常见的USB接口，其发展主要经历：USB1.1——支持低速率的1.5Mbps和全速率的12Mbps；USB2.0——支持高速率（High Speed）的480Mbps USB3.0——支持超高速率（SuperSpeed）的5Gbps。
PCIe总线：相较于以前的总线标准，吞吐量更大，还有不同的接口模式。
计算机组成原理基础知识-总线
计算机组成原理基础知识-总线⼆.系统总线--计算机系统五⼤部件互连的⽅式有两种： 分散连接：各部件之间使⽤单独的连线 总线连接：将各部件连到⼀组公共信息传输线上--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 特点：分时与共享 在某⼀时刻，只允许有⼀个部件向总线发出消息，⼆多个部件可以同时从总线上接收相同的消息--总线的分类 按照连接部件不同： 1.⽚内总线：芯⽚内部的总线 2.系统总线：CPU、主存、I/O设备各⼤部件之间的信息传输线 按照系统总线传输信息的不同可分为3类： 数据总线：传输各功能部件之间的数据信息，是双向传输总线 地址总线：主要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，单向传输） 地址总线的位数欲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2的20次⽅ 控制总线：发出各种控制信号的传输线，通常对任意控制线⽽⾔，它的传输是单向的，但对于控制总线总体来说，⼜可认为是双向的 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之间的通信 按传输⽅式可分为两种： 串⾏通信：数据在单条1位宽的传输线上，⼀位⼀位的按顺序分时传送（适宜于远距离的数据传输） 并⾏通信：数据在多条并⾏1位宽的传输线上，同时由源传送到⽬的地（适宜于近距离的数据传输，通常⼩于30m）--总线性能指标 总线宽度：通常指数据总线的根数 总线带宽：数据的数据传输速率，通常⽤每秒传递信息的字节数来衡量 时钟同步/异步：总线上的数据与时钟同步⼯作的总线称为同步总线，与时钟不同步⼯作的总线称为异步总线 总线复⽤：⼀条信号线上分时传送两种信号 信号线数：地址总线、数据总线和控制总线三种总线数的总和 总线控制⽅式：包括突发⼯作、⾃动配置等 其他指标：如负载能⼒-- 总线控制 总线周期：完成⼀次总线操作的时间称为总线周期，可分为4个阶段：申请分配阶段、寻址阶段、传数阶段、结束阶段 1.判优控制（仲裁控制） 分布式：将控制逻辑分散在与总线连接的各个部件或设备上 集中式：将控制逻辑集中在⼀处（如CPU中） 集中控制优先权仲裁⽅式有三种：链式查询、计算器定时查询、独⽴请求⽅式 2.通信控制：主要解决通信双⽅如何获知传输开始和传输结束，以及通信双⽅如何协调，如何配合，通常有四种⽅式： 1).同步通信：通信双⽅由统⼀时标控制数据传送 2).异步通信：采⽤应答⽅式 异步通信的应答⽅式分为：不互锁、半互锁和全互锁 3).半同步通信 4).分离式通信(基本思想是将⼀个传输周期（或总线周期）分解为两个⼦周期) 。
计算机组成原理总线分类
计算机组成原理总线分类在计算机组成原理中，总线是计算机内部各个组件之间传输数据和信号的通道。
它扮演着连接中央处理器（CPU）、内存、输入输出设备等各个部件的桥梁作用。
根据传输数据的不同方式和方向，总线可以分为三种分类：数据总线、地址总线和控制总线。
一、数据总线数据总线用于传输数据和指令。
它是一个双向的、并行的传输线路，用于在CPU和内存之间传输数据。
数据总线的宽度决定了计算机能够同时传输的位数，也就是数据的宽度。
例如，32位的数据总线可以同时传输32位的数据，而64位的数据总线则可以同时传输64位的数据。
数据总线的宽度决定了计算机的数据传输速度和处理能力。
二、地址总线地址总线用于传输内存或者外设的地址信息。
它是一个单向的传输线路，将地址信息从CPU传输到内存或者外设。
地址总线的宽度决定了计算机能够寻址的内存空间大小。
例如，16位的地址总线可以寻址的内存空间大小为64KB，而32位的地址总线可以寻址的内存空间大小为4GB。
地址总线的宽度决定了计算机的寻址能力。
三、控制总线控制总线用于传输控制信号，控制计算机各个部件的工作状态和同步操作。
它是一个双向的传输线路，用于在CPU和其他部件之间传输控制信息。
控制总线包括了多个控制信号，如读写信号、时钟信号、中断信号等。
通过控制总线，CPU可以控制内存和输入输出设备的读写操作，以及其他各个部件的工作状态。
总线的分类不仅可以根据传输的数据类型来划分，还可以根据其连接方式来划分。
根据连接方式的不同，总线可以分为三种分类：并行总线、串行总线和混合总线。
一、并行总线并行总线是指数据在传输过程中同时通过多根传输线路进行传输。
在并行总线中，每根传输线对应一个位，数据可以同时通过多根传输线路同时传输，传输速度较快。
并行总线主要应用于内部总线，如CPU内部的总线。
但是，并行总线的缺点是需要较多的传输线路，成本较高。
二、串行总线串行总线是指数据在传输过程中依次通过一根传输线路进行传输。
微型计算机系统的总线结构
机内的CPU、存贮器及I/O接口电路。 通信总线：用于各微型计算机系统之间或微型
计机系统与其它系统之间的通信。 通常所说的总线是指系统总线。
2
主机箱
主板(CPU、芯片组、 BIOS、RAM 等)
总线插槽 显示卡
硬盘 光驱
数据从CPU送往存贮器或I/O接口电路称为 CPU写数或存数。
读（取）写（存）数据的过程又统称为访问。 存贮器分为内存与外存。CPU不直接与外存打 交道。
8
二、操作方式
CPU把一条指令分解成若干个步骤完成。
取指 控制器发出指令地址及控制信号，将需要执行的
那条指令从存储器取出送到控制器，这一过程称为
地址总线一般是单向的。
6
数据总线 用来传送数据。数据总线的宽度决定 了一次最多可传送的数据位数。数据总线是双向的。 控制总线 用于传送控制信号和状态信号，使各部 件能协调动作。
7
1.3.2 系统运行过程的名词概念 一、 读/写数
数据从存贮器或 I/O接口电路送往CPU称为 CPU读数或取数。读是非破坏性的。
CPU通过对I/O端口进行读/写操作，实现对 外设的控制。
I/O接口结构示意图
AB
地址
C
译码
I/O端口1
外
P
DB
数据 缓冲
I/O端口2
U
CB
控制
电路
I/O端口3
设
13
同一时刻有若干条指令由不同的部件同时处理， 完成不同的操作，这种操作方式称为流水方式。分步越细， 流水深度越深，CPU的性能越高，甚至，有多条流水线。
CPU 取指 1 执行 1 取指 2 执行 2 取指 3 执行 3 取指 4 执行 4
计算机系统总线的组成及其特点
计算机系统总线的组成及其特点总线系统·计算机系统总线的类型；·信息的传送方式；·接口的基本功能及分类；·总线的控制和通信基本概念:1．总线总线是构成计算机系统的互连机构，是多个系统功能部件之间进行数据传送的公共通路。
借助于总线连接，计算机在各系统功能部件之间实现地址、数据和控制信息的交换，并在争用资源的基础上进行工作。
2．总线特性总线特性包括：物理特性：描述总线的物理连接方式（电缆式、主板式、背板式）；功能特性：描述总线中每一根线的功能；电气特性：定义每一根线上信号的传递方向、传递方式（单端方式或差分方式等），以及有效电平范围；时间特性：定义了总线上各信号的时序关系。
3．总线标准化为了使不同厂家生产的相同功能部件可以互换使用，就需要进行系统总线的标准化工作，总线的标准化有利于系统的可扩展性。
标准化工作一般由国际标准化组织负责进行定义或推荐，从总线特性上进行规范，标准化总线种类繁多，例：ISA总线、PCI总线、Futurebus+总线等。
4. 总线带宽总线带宽是衡量总线性能的重要指标，定义了总线本身所能达到的最高传输速率（但实际带宽会受到限制），单位：兆字节每秒（MB/s）。
5．接口接口是连接两个部件的逻辑电路，适配器就是一种典型的接口。
计算机接口的主要功能是：实现高速CPU与低速外设之间工作速度上的匹配和同步，并完成计算机与和外设之间的所有数据传送和控制。
接口的作用可归纳为：（1）实现数据缓冲，使主机与外设在工作速度上达到匹配；（2）实现数据格式的转换；（3）提供外设和接口的状态；（4）实现主机与外设之间的通讯联络控制。
6．设置接口的必要性由于I/O设备在结构和工作原理上与主机有很大的差异，主要为：（1）传送速度的匹配问题；（2）时序的配合问题；（3）信息表示格式上的一致性问题；（4）信息类型及信号电平匹配问题。
为了协调这些差异，需加入接口电路，接口在这里起一个转换器的作用。
计算机组成原理系统总线
第六章系统总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。
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。
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 。
计算机组成原理（七）——总线BUS
计算机组成原理（七）——总线BUS总线(BUS)总线(BUS)概念 连接计算机系统各个功能部件的信息传输线。
是各个部件共享数据及信息的传输介质，⽤来连接计算机系统各功能部件⽽构成⼀个完整系统。
实际上是⼀组信号线。
⼴义地讲，任何连接两个以上电⼦元器件的导线都可以称为总线。
计算机各部件之间的两种连接⽅式分散连接 各部件之间使⽤单独的连线连接起来，数量庞⼤，系统难以扩展，结构复杂。
总线连接 将各部件连接到⼀组公共信息传输线上。
总线特点信息传输 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。
串⾏：每条线⼀位接⼀位的传输⼆进制代码，⼀串⼆进制代码可在⼀段时间内逐⼀传输完成。
并⾏：若⼲条传输线可以同时传输若⼲位⼆进制代码，如，16条传输线组成的总线可同时传输16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(总线上信息传输的特征) 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。
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。
系统总线结构简单举例单总线结构 单总线结构将 CPU、主存、I/O 设备（通过 I/O 接⼝）都挂到⼀组总线上，允许 I/O 设备之间、I/O 设备与主存之间直接交换信息。
单总线结构的优缺点优点：结构简单，允许 I/O 设备之间或 I/O 设备与主存之间直接交换信息，I/O设备与主存交换信息时，原则上不影响CPU的⼯作，只须 CPU分配总线使⽤权，不需要 CPU ⼲预信息的交换，CPU⼯作效率有所提⾼。
缺点：由于全部系统部件都连接在⼀组总线上，各部件都要同时占⽤时，会发⽣冲突，总线的负载很重，可能使其吞吐量达到饱和甚⾄不能胜任的程度，所以需要设置总线判优逻辑，按照优先级⾼低来占⽤总线，影响整机⼯作速度。
计算机总线的结构
• 三总线结构
• 在双总线系统的基础上增加I/O总线。 系统总线：CPU、主存和通道之间 数据传送，I/O总线：多个外部设备 与通道之间的数据传送。通道（IOP 或I/O处理器）是一台具有特殊功能 的处理器，实现对外部设备的统一 管理及外部设备与主存之间的数据 传送。
• 现代总线的内部结构
• 数据传送总线：地址线、数据线、控制线组成
• 仲裁总线：包括总线请求线、总线授权线 • 中断和同步总线：处理带优先级的中断操作，包括中断请求线、中断允许线
• 公用线：包括时钟信号线、电源线、地线、系统复位以及加电或断电的时序信号线
• 优点： CPU和Cache一起作为一个模块与总线相连，系统中可以有多个这样的处 理器模块
总线的结构
• 单ห้องสมุดไป่ตู้线结构
用一条单一的系统总线连接CPU、 主存和I/O设备。 优点：便于扩充 缺点：总线只能分时工作，信息传 送量受到限制。
• 双总线结构
• 保持单总线系统简单，易于扩展的 优点， 又在CPU和主存之间专门设 置了一组高速的存储总线，使CPU 可通过专用总线与存储器交换信息， 同时主存可通过系统总线与外设之 间直接交换数据。
计算机总线
什么是总线？
• 总线（Bus）是计算机各个功能部件之间实现互连的一组公共信号线，用作相互间 信息交换的公共通道。
换句话说，总线在物理形态上就是一组公用的导线。
总线的分类（按连接对象和范围）
• 内部总线：CPU内部寄存器 和运算器之间 • 系统总线：将计算机各部件 连接在一起。包含数据总线、 地址总线和控制总线。 • 外部总线：计算机和外部设 备之间
总线的内部结构
《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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计算机总线部分1、计算机总线的分类按照总线内部信息传输的性质，总线可分为•数据总线:DB 用于传送数据信息•地址总线:AB 是专门用来传送地址的•控制总线:CB 控制总线包括控制、时序和中断信号线•电源总线:PB 用于向系统提供电源按照总线在系统结构中的层次位置，总线可分为•片内总线(On-Chip Bus)在集成电路的内部，用来连接各功能单元的信息通路•内部总线(Internal Bus)用于计算机内部模块（板）之间通信•外部总线(External Bus)：又称通讯总线用于计算机之间或计算机与设备之间通信根据总线的数据传输方式，总线可分为•并行总线：每个信号都有自己的信号线•串行总线：所有信号复用一对信号线2、总线的主要性能指标•总线频率即总线工作时钟频率，单位为MHz，它是影响总线传输速率的重要因素之一。
•总线宽度又称总线位宽，是总线可同时传输的数据位数，用bit（位）表示，如8位、16位、32位等。
显然，总线的宽度越大，它在同一时刻就能够传输更多的数据。
•总线带宽又称总线传输率，表示在总线上每秒传输字节的多少，单位是MB/S。
影响总线传输率的因素有总线宽度、总线频率等。
一般的，总线带宽（MB/S）= 1/8×总线宽度×总线频率•同步方式可分为同步方式和异步方式。
在同步方式下，总线上主模块与从模块进行一次数据传输的时间是固定的，并严格按照系统时钟来统一定时主模块、从模块之间的传输操作，只要总线上的设备都是高速的，就可达到很高的总线带宽。
•总线复用采用多路复用技术，可以减少总线的数目。
•信号线数表明总线拥有多少信号线，是数据总线、地址总线、控制总线和电源总线的总和。
信号线数与总线性能不成正比，但一般与复杂度成正比。
•总线控制方式包括并发工作、自动配置、仲裁方式、逻辑方式、计数方式等。
3、总线的两种控制方式集中式将控制逻辑集中在一处(如在CPU中) 。
集中控制是单总线、双总线和三总线结构计算机主要采用的方式，常见的集中控制方式主要有链式查询方式、计数器定时查询方式和独立请求总线控制方式。
分布式将总线控制逻辑分散在与总线连接的各个部件或设备上。
4、PCI局部总线的主要技术特点和性能指标–PCI(Peripheral Component Interconnect，设备部件互连总线)是一种高性能局部总线，它是92年由Intel公司带头制定的设备总线标准–支持64位数据传送、多总线主控模块、线性猝发读写和并发工作方式–具有即插即用功能(PnP，Plug and Play，可自动找到一个不冲突的中断和I/O地址分配给外部设备)–最高传送数据132Mbps–兼容性强、成本低•PCI局部总线已形成工业标准。
它的高性能总线体系结构满足了不同系统的需求，低成本的PCI总线构成的计算机系统达到了较高的性能/价格比水平。
因此，PCI总线被应用于多种平台和体系结构中。
•PCI总线的组件、扩展板接口与处理器无关，在多处理器系统结构中，数据能够高效地在多个处理器之间传输。
与处理器无关的特性，使PCI总线具有很好的I/O性能，最大限度地使用各类CPU/RAM的局部总线操作系统、各类高档图形设备和各类高速外部设备，如SCSI、HDTV、3D等。
•PCI总线特有的配置寄存器为用户使用提供了方便。
系统嵌入自动配置软件，在加电时自动配置PCI扩展卡，为用户提供了简便的使用方法。
5、PCI-Express的结构、主要技术特点以及与PCI的主要区别–PCI Express和PCI不同的是实现了传输方式从并行到串行的转变。
–PCI Express是采用点对点的串行连接方式，这个和以前的并行通道大为不同，–允许和每个设备建立独立的数据传输通道。
不用再向整个系统请求带宽，这样也就轻松地到达了高带宽要求。
PCI-E总线主要特点–串行的点对点互连–差分信号传送–采用交换开关互连多台设备–PCI Express 事务与包•PCI Express的事务分成两类：(1)非转发事务，即请求者发送请求包给完成者，完成者返回完成包给请求者，如存储器读事务；(2)转发事务，即只有请求者给完成者发送请求包，而完成者不用返回完成包给请求者，如存储器写事务–具有更高的数据传输率–错误处理–具有优先级的传送–两种中断方式•一种是类似PCI-X的MSI协议，PCI Express设备启动一个写存储器包，向根复合体发送一个中断向量，根复合体再中断CPU。
•另一种是使用中断消息事务向根复合体传送传统PCI总线上的INT x＃信号的跳变情况，这种中断方式只对具有传统功能的端点设备和PCI Express-PCI桥的系统有用。
–支持热插拔（即带电插拔，允许用户在不关闭系统，不切断电源的情况下取出设备）6、RS232C的电气特性，最简单的RS232C通信结构电气连接方式：•TTL电平：+5V为逻辑“1”，0V为逻辑“0”；•EIA电平：3~15V为逻辑“1”，-3~-15V为逻辑“0”主要特点：–非平衡的连接方式–采用点对点通信–公用地线电气参数引线信号状态•RS-232C 标准引线状态必须是以下三种之一，即SPACE/ MARK(空号/传号)、或ON/OFF(通/断)、或逻辑0/逻辑1。
引线逻辑电平•用-3～-15V表示逻辑1•用+3～+15V表示逻辑0短路抑制性能RS-232C的驱动电路必须能承受电缆中任何导线短路通信速率–最高通信速率为115200bps–RS-232C标准规定通信距离应小于15m。
最简单的RS-232C数据通信7、RS422和RS485的主要特性和相互区别RS-422A标准接口:RS-422由RS-232C发展而来RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输的总线标准RS-422标准规定了双端电气接口型式，使用双端线传送信号。
它通过传输线驱动器，把逻辑电平变换成电位差，完成始端的信息传送；通过传输线接收器，把电位差转变成逻辑电平，实现终端的信息接收•RS-422的数据信号采用差分传输方式传输。
•RS-422 有4 根信号线，两根发送、两根接收，RS-422 的收与发是分开的，支持全双工的通讯方式。
•RS-422的最大传输距离为1200m，最大传输速率为10Mbps。
•RS-422A接口电路RS-485标准接口：–RS-485是一种多发送器的电路标准，它是RS-422A性能的扩展，是真正意义上的总线标准。
–允许在二根导线(总线)上挂接32台RS--485负载设备。
负载设备可以是发送器、被动发送器、接收器或组合收发器（发送器和接收器的组合）RS485具有以下特点：RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+2V~+6V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-2V~ -6V表示。
RS-485的数据最高传输速率为10MbpsRS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力增强。
RS-485接口的最大传输距离为1200m，在总线上是允许连接多达128个收发器,即具有多站能力和多机通信功能。
RS-485与RS-422的区别在于：硬件线路上，RS-422至少需要4根通信线，而RS-485仅需2根通信方式上，RS-422可以全双工，而RS-485只能半双工RS-485驱动器共模电压的输出范围是-7V和+12V之间；而RS-422驱动器这个指标只有7V；RS-422接收器的最小输入电阻是4千欧姆，而RS-485的最小输入电阻则是12千欧姆RS-485 的驱动器可以用在RS-422的应用中，因为RS-485满足所有的RS-422规范，反之则不成立8、USB的主要特性、体系结构、传输方式，以及USB设备和主机之间的连接方法USB设备的主要特点:–采用USB接口的设备支持热拔插–USB接口可以同时连接127台USB设备。
–速度方面，USB 1.1总线规范定义了12 Mb/s的带宽，而USB2.0可提供480Mb/s的传输速度。
–USB总线能够提供500 mA的电流。
USB设备及其体系结构：USB总线系统中的设备可以分为三个类型–USB主机–USB 集线器（HUB）–USB总线的设备，又称USB功能外设。
USB的传输方式：控制(Control)传输方式设备控制指令、状态查询及确认命令中断(Interrupt)传输方式数据量小、需及时处理的数据，如键盘、鼠标同步(Isochronous)传输方式对数据正确性要求不高、对时间敏感的外部设备，如麦克风、喇叭批(Bulk)传输方式正确无误的大批量数据，如移动硬盘、打印机、扫描仪和数码相机USB设备的电气连接：USB连接分为上行连接和下行连接。
所有USB外设都有一个上行的连接，上行连接采用A型接口，而下行连接一般则采用B型接口。
USB电缆中有四根导线，VBUS为电源，+5VUSB连接设备和主机的连接方法, USB 集线器和设备的电阻连接USB连接设备和主机的连接方法：USB集线器通过监视差分数据线来检测设备是否已连接到集线器的端口上.--当没有设备连接到USB端口时，D+和D-通过下拉电阻Rpd电平是近地的。
--USB设备必须至少在D+和D-线的任意一条上有一个上拉电阻Rpu--由于Rpu=1.5KΩ,Rpd=15K Ω,所以数据线上会有90%的Vcc电压--集线器通过检测不同的数据线电压接近Vcc来判别是哪一类USB设备连接到其端口上–如D+电平接近Vcc，D-近地，则所连设备为全速设备–如D-电平接近Vcc，D+近地，则所连设备为低速设备–当D+和D-的电压都降到0.8V以下，并持续2.5微秒以上的话，就认为该设备断开连接了。
9、I2C总线的主要特点和三种数据传输格式I2C总线传输率：–标准模式下，基本的I2C总线规范的规定的数据传输速率为100kb/s–快速模式下，数据传输速率为400KB/s–高速模式下，数据传输速率为3.4Mb/s•I2C总线采用二线制传输，一根是数据线SDA（Serial Data Line），另一根是时钟线SCL（serial clock line），所有I2C器件都连接在SDA和SCL上，每一个器件具有一个唯一的地址•I2C总线是一个多主机总线，总线上可以有一个或多个主机（或称主控制器件），总线运行由主机控制–主机是指启动数据的传送（发起始信号）、发出时钟信号、发出终止信号的器件。
通常，主机由单片机或其它微处理器担任–被主机访问的器件叫从机（或称从器件），它可以是其它单片机，或者其他外围芯片，如：A/D、D/A、LED或LCD驱动串行存储器芯片•I2C总线支持多主（multi-mastering）和主从（master-slave）两种工作方式：–多主方式下，I2C总线上可以有多个主机。
I2C总线需通过硬件和软件仲裁来确定主机对总线的控制权–主从工作方式时，系统中只有一个主机，总线上的其它器件均为从机（具有I2C总线接口），只有主机能对从机进行读写访问，因此，不存在总线的竞争等问题。