第二章 总线与接口标准

接口标准分类
接口标准分类主要取决于接口所连接设 备的性质与功能
传统的串/并行接口标准 通用外设接口标准 外存储设备接口标准 图形显示器接口标准 测试仪器接口标准
2、1、3 总线的组成
微机总线主要由地址总线、数据总线、 控制总线、电源线和地线4部分组成。
数据总线 双向 与机器字长、存储字长有关
局部总线分为三种： 专用局部总线 VL总线； PCI总线
3）通信总线
又称为设备总线，是微机系统之间或微机系统与 智能仪器设备之间进行通信的一组公共信号线。 一般说来，外部系统或设备相距微机系统要远 一些，数据传送方式通常采用串行方式，数据 传输率要比并行方式的系统总线低得多。
例如微机与微机之间RS-232C/RS485总线 微机与智能仪器之间IEEE488/VXI 微机与外设之间USB总线
总线标准
总线标准是指通过总线进行连接和传输信息时， 应遵守的一些协议与规范，包括硬件和软件两 个方面 ，如总线工作时钟频率，总线信号定义， 总线系统结构、总线仲裁机构与配置机构、电 气规范、机械规范和实施总线协议的驱动与管 理程序。
总线标准两种方式推出： 公司标准：先有产品后有标准
国际权威机构或多家大公司联合制定：先有标准 后有产品
宽度为8位、16位、32位和64位等。 3、总线传输率 在总线上每秒钟传输的最大字节数，用MB/s表
示，即每秒多少兆字节。如果总线时钟频率为 33.3MHz，总线宽度为32位，则总线传输率为 133MB/s。
4、总线定时协议
在总线上进行信息传送，必须遵守定时规则，以使源 与目的同步。定时协议一般有下列几种方法：
①同步总线定时：信息传送由公共时钟控制，公共时 钟连接到所有模块，所有操作都是在公共时钟的固定 时间发生，不依赖于源或目的。
②异步总线定时：信息传送时每一操作都由源（或目 的）的特定跳变所确定。
③半同步总线定时：操作之间的时间间隔可以变化， 但仅能为公共时钟周期的整数倍。
5、多路复用
地址总线 单向 与存储地址、 I/O地址有关
控制总线 有出 有入
电源线和地线
决定总线使用的电源种类及地线 分布和用法
2、1、4 总线的性能参数
总线的主要功能就是建立各模块之间的通信， 能否保证模块间优秀的通信质量是衡量总线性 能的关键指标。
1、总线时钟频率 也就是总线的工作频率，以MHz表示。 2、总线宽度 即数据总线的位数，用位（bit）表示，如总线
间相互连接和传输信息的一组总线，是 微机系统所特有的一种总线，用于插板 之间连接，也叫板级总线。 例如ISA、EISA总线。
2）局部总线
局部总线是介于CPU总线和系统总线之间的一级 总线。它有两侧，一侧直接面向CPU总线，另 一侧面向系统总线，分别由桥路连接。局部总 线具有高速数据处理和I/O吞吐能力，特别适 用于两个高速模块之间的信息传输。
7、总线控制方式
一般指传输方式（猝发方式），并发工作，设 备自动配置，中断分配以及仲裁方式等。
2.1.5 总线传输过程
主控模块指有总线控制能力的模块，如 CPU及DMA模块。
从属模块则没有控制总线的能力，它可 以对总线上传送来的信号进行地址译码， 并且接受和执行总线主控模块的命令信 号。
总线完成一次数据传输周期通常可分为 申请、寻址、传输和结束四个阶段。
①申请阶பைடு நூலகம் :
当系统总线上有多个主模块时，需要使用总线的主模块首 先要提出总线申请，由总线仲裁机构确定把下一个传输周 期的总线使用权授权给哪个模块。
②寻址阶段：
取得总线使用权的主模块通过总线发出本次打算访问的 从模块的存储器地址或I/O端口地址以及有关命令，从而 使参与本次传输的从模块开始启动。
第二章 总线与接口标准
本章要点：

总线和接口标准

ISA，EISA，PCI总线标准

通用串行总线

高性能串行总线标准IEEE1394
2、1 概述
2、1、1 总线和接口标准的含义 总线
所谓总线是一组信号线的集合，是一种在各模块 间传送信息的公共通道。
微型计算机系统中通过总线实现了芯片内部、 主板元器件之间、系统各插件板之间、系统与 系统之间的连接与通信。
接口标准
接口标准是指外设接口的规范，包括接 口信号定义、信号传输速率、传输方向、 拓扑结构、以及电气特性和机械特性等。
不同类型的外设，有不同的接口及接口标 准，只有符合接口标准的外设 ，才能使 用这种接口
总线标准与接口标准的特点
总线标准的特点
（1）公用性，同时挂接多种不同的类型的功能模块 （2）在机箱内以总线扩展槽形式提供使用 （3）一般为并行传输 （4）定义的信号线多且齐全，包括分离的数据、地址 和控制信号线以及电源线
接口标准的特点
（1）专用性，一般是一个接口只接一类或一种设备 （2）一般在机箱外以接口插头形式提供使用 （3）有并行传输和串行传输 （4）定义的信号线少且不齐全，一般是数据、地址和 控制信号线共用。
2、1、2 总线和接口的分类
从总线的性质和应用来看分为： （1）系统总线 它是微机系统内部各部件（插件板）之
2、2 系统总线
ISA总线 ISA（Industry Standard Architecture，工业标准
是指数据线和地址线是否共用。如果数据线和地址线 共用一条物理线，即某一时刻在该线上传送的是地址 信号，而在另一时刻在该线上传输的是数据信号。这 种把一条线做多种用途的技术称为多路复用。采用多 路复用技术，可以大大减少总线的数目。
6、信号线数
表明总线拥有多少条信号线，一般是数据线、 地址线、控制线和电源线的总和。注意，信号 线的多少与总线的性能并不成正比，但却与复 杂程度成正比。
③传输阶段： 主模块和从模块之间进行数据传输，数据由源模块发出， 经数据总线流入目的模块。 ④结束阶段
主从模块的有关信息均从系统总线上撤消，从而让出总线。
2.1.6 总线的优点
简化软硬件设计 简化系统结构 便于系统的扩展 便于系统的更新
2.1.7 总线发展趋势
传输率不断提高 降低功耗 功能结构不断调整更新