4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。

⑴PC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。

⑵ISA（工业标准体系结构总线）：用于以80286为CPU的IBM PC/AT机，又称AT总线；总线宽度16位，兼容8或16位插卡；总线频率8MHz；数据传输率8MBPS；扩展槽为（62＋36）线；打破了总线与CPU的同步关系而可单独使用；加强了中断处理和DMA（直接存储器存取）传输能力。

⑶MCA（微通道结构总线）：用于IBM PS/2机，非开放性、与ISA不兼容的总线；总线宽度32位；总线频率10MHz；数据传输率40MBPS；扩展槽140线；采用总线主控技术，总线传输控制主要由总线控制芯片管理；可支持16个总线主控制器，各设备传输数据时由总线控制器按优先次序安排；加强了芯片组在主板上的地位。

⑷EISA（扩展型工业标准体系结构总线）：为对抗IBM对MCA总线的垄断并要求在功能、电气、物理上保持与XT、AT总线兼容而制定的总线标准；32位数据通道；33MBPS最大传输率；扩展槽采用（62＋36）×2线结构，内部是两层触点结构；支持多处理器。

ISA、MCA和EISA是三种总线标准或称标准总线。为解决CPU与高速外设间传输速度慢的“瓶颈”问题，出现了以下2种局部总线标准。

⑸VESA（视频电子标准协会局部总线）：简称VL总线或VL_BUS或VLB，是在CPU总线与ISA总线之间插入的一级总线；总线宽度32位；总线时钟与CPU主频有关，最大不超过40MHz；支持突发传输模式，可确保总线不断地满载数据，最高传输率132MBPS；直接驱动的外设只有两个；用于486主板上。

⑹PCI（外围部件互联局部总线）：不依附于某个具体处理器，可应用于任何主板上；是CPU与外设（如显卡）之间插入的一级总线，由一个PCI桥接电路实现对这一层的管理并实现上、下层间的接口以协调数据传送；总线宽度32位或64位；总线工作频率33.3MHz （1.0版）或66.7MHz（2.0或2.1版），与CPU及时钟频率无关；支持突发传输模式，最大传输率32×33.3÷8（数据位宽×总线频率÷8b/B）＝133MBPS或64×66.7÷8＝528MBPS；168线扩展槽；支持总线主控和同步操作；采用多路复用技术；支持PnP功能，能自动识别、配置并驱动外设；最多可同时支持10台外设。

继PCI之后开发的外围接口总线和总线接口标准主要有以下几种。

⑺AGP（图形加速／高级图形接口）：为解决视频带宽紧张而采用的图形加速端口，它不是一种总线，而是3D显卡与主板外部总线的专用接口；采用点对点连接控制芯片和显卡，在主存与显卡之间提供一条直接通道，使3D图形数据越过PCI总线直接送入显示子系统；数据宽度32位；工作频率66.7MHz（AGP 1×）乃至133MHz；数据传输率266MBPS乃至1GBPS 以上；主要在586或Pentium Ⅱ以上主板采用；具有DIME（系统内存直接操作执行模式）技术；分为AGP 1.0、2.0、3.0等版本的插槽规格：

①AGP 1×：1.0版，时钟频率66.7MHz；无DIME工作方式；最大数据传输率

66.7×1×32÷8（时钟频率×倍数×数据带宽÷8b/B）＝266MBPS。

②AGP 2×：1.0版，正/负沿触发工作方式；传输频宽66.7×2×32÷8＝532MBPS。

③AGP 4×：2.0版，工作电压1.5V，最高传输频宽理论值为66.7×4×32÷8＝

1.06GBPS。

▲AGP 2×和4×可以向下兼容。

④AGP Pro：2.0版，针对图形工作站，为解决AGP插槽供电不足和显卡散热问题

而设计，插槽稍长以额外供电给显卡；可驱动高功耗的专业显卡，50版可支持25～50W 显卡，110版支持50～110W显卡；AGP Pro显卡插槽兼容AGP 4×显卡，但在插槽最前端需插入一小块塑料片，并用贴纸封住，以防插错而烧毁显卡；高档主板采用。

⑤AGP 8×：3.0版，工作电压0.8V，32b并行总线；时钟频率533MHz；总线带宽

约2.1GBPS；不支持AGP 1×、2×显卡。

⑻USB（Universal Serial Bus，通用串行总线接口标准）：Intel和其他一些公司共同倡导的一种以PC机系统为中心的非同步传输总线接口标准，可解决外设太多所带来的有限接口的紧张问题。

USB接口是一种4芯（中间稍短的2根为电源和地线，两侧稍长的2根为数据线）D型串行通信设备接口，主要用作计算机与外设之间的连接；一般不需外接电源（+5V，耗电量2.5W设备）；可用来连网（特殊的USB网线）。

USB接口具有真正的即插即用Hot PnP（热插拔）技术，在带电状态下可安全地连接或断开设备。

USB接口有两个版本：1.1版具有1.5MBPS（12Mbps）数据传输率；2.0版的数据传输率达60MBPS（480Mbps）。