微型计算机总线系统
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系统总线（板级总线）：微机特有的一种总线。微机系 统多数采用模块结构，一个模块就是一个电路板，各电 路板的插座之间就是采用系统总线连接的。系统总线一 定是规范化的，可通用的，必须服从某一总线标准。
外部总线（外总线）：用于微机系统之间的通讯网络或 用于微机系统与电子仪器和其它设备的连接。外部总线 不是微机所特有的，而是借用了电子工业的总线标准， 如串行总线EIA-RS232等。
§1 概述
四、总线的标准化与总线的性能指标
1.总线的标准化
不同的总线下列特性不同：
不同厂商生产的相同功能的部件互 换使用 ——要求总线标准化。
(1) 物理特性：即总线的物理连接方式；
(2) 功能特性 ：功能特性描述总线中每一根线的功能 ；
(3) 电Leabharlann Baidu特性 ：定义每一根线上信号的传递方向及有效电平范围 ；
第3章 微型计算机总线技术
本章主要内容： ☆微型计算机总线概述 ☆微型计算机常见的系统总线 ☆微型计算机常见的外部总线
§1 概述
一、什么是总线？
总线：是一组能为多个功能部件服务的公共信息传送线 路，是计算机各部件之间的传送数据、地址和控制信息 的公共通路，它能分时地发送与接收各部件的信息。
§1 概述
(4) 规程特性：定义各条物理线路的工作规程和时序关系。
2.总线的性能指标
(1)总线宽度：即总线位宽 ，能同时传送数据的二进制位数 ，单
位为位(bit) 。 (2)总线频率 :一秒钟能够传送数据的次数，通常用MHz表示 。 (3)总线带宽:每秒钟总线上可传送的数据总量，通常以MB/s为单 位。
总线带宽＝(总线宽度/8位)×总线频率
二、总线的组成
数据总线 传输计算机内部所有的数据信息
总线的 组成
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： 片内总线：CPU芯片内部各功能单元电路之间传送信息 用的总线。 芯片总线（片级总线）：同一块电路板上CPU芯片与外 围芯片之间的互连。
26 27 28 29 30 31
IOCHK
D7
D6
D5
D4 D3
数据线D7~D0
D2
D1
D0
IOCHRDY
AEN
A19 A18 A17 A16 A15 A14 A13
A12
A11
A10 A9
地址线A19~A0
A8
A7
A6
A5
A4
A3 A2 A1 A0
§2 常用系统总线
3.PC/XT总线的信号线——控制线 AEN：地址允许信号 (高电平为DMA总线周期) ALE：地址锁存允许信号(下降沿锁存) IOR/IOW：I/O读写控制 MEMR/MEMW：存储器读写控制 T/C：DMA终止计数信号 DRQ3～DRQ1：DMA请求信号 IRQ7～IRQ2：中断请求信号 DACK3~DACK0：DMA响应信号 RESET：系统复位信号。
IEEE和EISA集团联合开发出的工业标准体系结构总线。 2. ISA总线的特点： (1) 总线支持力强，支持64KB的I/O地址空间、24位存储器地址空间、
8/16位数据存取、15级硬件中断、7个DMA通道等。 (2) 16位ISA总线是一种多主控（Multi Master）总线，可通过系统总线扩
§1 概述
请求总线
利用总线进行信息传送的主控模块申请总线，以便 取得总线控制权
五、总线数据 传输的过程
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） 1984年PC/AT使用的AT总线即ISA总线（16位） 1988年386使用的EISA总线（32位） 1989年486使用的VESA总线（32位局部总线） 1993年Pentium使用的PCI总线（32位） 1997年后PII使用的AGP总线（32位） 1999年Pentium III/4使用的PCI-X总线(扩展的PCI总线） 2002年Pentium 4 使用的PCI Express总线（串行） 1995年USB总线（外部串行总线） 1995年1394总线（火线，外部高速串行总线）
§2 常用系统总线 GND RESET
+5V
IRQ2
3.PC/XT总线的信号线
-5V DRQ2
地址线：20根
+12V CARD SLCTD
-12V
数据线：8根 控制线：21根 状态线：2根
GND MEMW MEMR
IOW IOR DACK3 DRQ3 DACK1 DRQ1
DACK0 CLK IRQ7 IRQ6 IRQ5 IRQ4 IRQ3
DACK2 T/C
ALE +5V OSC GND
1B
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
A1
2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
§2 常用系统总线
二、PC/XT总线：
1. PC/XT总线简介 PC/XT总线专指IBM 公司1981年推出的基于准16位机
PC/XT机使用的总线，也称为8位ISA总线，它是微型计算机 系列总线发展的起点 。 2.PC/XT总线的特点： (1) PX/XT总线支持1KB的I/O地址空间、20位存储器地址空间、 8位数据存取。 (2) 每个双列扩展槽有62个引脚，代表不同信号。每个扩展槽对 应管脚意义相同的连在一起，再连到总线的相应信号线上， 故接口卡可插于任意扩展槽中。 (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——状态线 IOCH RDY——I/O通道准备好 IOCHCK——I/O通道校验
OSC: 振荡信号 CLK: 时钟信号
§2 常用系统总线
三、ISA总线：
1. ISA总线简介 ISA（Industry Standard Architecture）总线是于1984年由Intel、
外部总线（外总线）：用于微机系统之间的通讯网络或 用于微机系统与电子仪器和其它设备的连接。外部总线 不是微机所特有的，而是借用了电子工业的总线标准， 如串行总线EIA-RS232等。
§1 概述
四、总线的标准化与总线的性能指标
1.总线的标准化
不同的总线下列特性不同：
不同厂商生产的相同功能的部件互 换使用 ——要求总线标准化。
(1) 物理特性：即总线的物理连接方式；
(2) 功能特性 ：功能特性描述总线中每一根线的功能 ；
(3) 电Leabharlann Baidu特性 ：定义每一根线上信号的传递方向及有效电平范围 ；
第3章 微型计算机总线技术
本章主要内容： ☆微型计算机总线概述 ☆微型计算机常见的系统总线 ☆微型计算机常见的外部总线
§1 概述
一、什么是总线？
总线：是一组能为多个功能部件服务的公共信息传送线 路，是计算机各部件之间的传送数据、地址和控制信息 的公共通路，它能分时地发送与接收各部件的信息。
§1 概述
(4) 规程特性：定义各条物理线路的工作规程和时序关系。
2.总线的性能指标
(1)总线宽度：即总线位宽 ，能同时传送数据的二进制位数 ，单
位为位(bit) 。 (2)总线频率 :一秒钟能够传送数据的次数，通常用MHz表示 。 (3)总线带宽:每秒钟总线上可传送的数据总量，通常以MB/s为单 位。
总线带宽＝(总线宽度/8位)×总线频率
二、总线的组成
数据总线 传输计算机内部所有的数据信息
总线的 组成
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： 片内总线：CPU芯片内部各功能单元电路之间传送信息 用的总线。 芯片总线（片级总线）：同一块电路板上CPU芯片与外 围芯片之间的互连。
26 27 28 29 30 31
IOCHK
D7
D6
D5
D4 D3
数据线D7~D0
D2
D1
D0
IOCHRDY
AEN
A19 A18 A17 A16 A15 A14 A13
A12
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A10 A9
地址线A19~A0
A8
A7
A6
A5
A4
A3 A2 A1 A0
§2 常用系统总线
3.PC/XT总线的信号线——控制线 AEN：地址允许信号 (高电平为DMA总线周期) ALE：地址锁存允许信号(下降沿锁存) IOR/IOW：I/O读写控制 MEMR/MEMW：存储器读写控制 T/C：DMA终止计数信号 DRQ3～DRQ1：DMA请求信号 IRQ7～IRQ2：中断请求信号 DACK3~DACK0：DMA响应信号 RESET：系统复位信号。
IEEE和EISA集团联合开发出的工业标准体系结构总线。 2. ISA总线的特点： (1) 总线支持力强，支持64KB的I/O地址空间、24位存储器地址空间、
8/16位数据存取、15级硬件中断、7个DMA通道等。 (2) 16位ISA总线是一种多主控（Multi Master）总线，可通过系统总线扩
§1 概述
请求总线
利用总线进行信息传送的主控模块申请总线，以便 取得总线控制权
五、总线数据 传输的过程
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） 1984年PC/AT使用的AT总线即ISA总线（16位） 1988年386使用的EISA总线（32位） 1989年486使用的VESA总线（32位局部总线） 1993年Pentium使用的PCI总线（32位） 1997年后PII使用的AGP总线（32位） 1999年Pentium III/4使用的PCI-X总线(扩展的PCI总线） 2002年Pentium 4 使用的PCI Express总线（串行） 1995年USB总线（外部串行总线） 1995年1394总线（火线，外部高速串行总线）
§2 常用系统总线 GND RESET
+5V
IRQ2
3.PC/XT总线的信号线
-5V DRQ2
地址线：20根
+12V CARD SLCTD
-12V
数据线：8根 控制线：21根 状态线：2根
GND MEMW MEMR
IOW IOR DACK3 DRQ3 DACK1 DRQ1
DACK0 CLK IRQ7 IRQ6 IRQ5 IRQ4 IRQ3
DACK2 T/C
ALE +5V OSC GND
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§2 常用系统总线
二、PC/XT总线：
1. PC/XT总线简介 PC/XT总线专指IBM 公司1981年推出的基于准16位机
PC/XT机使用的总线，也称为8位ISA总线，它是微型计算机 系列总线发展的起点 。 2.PC/XT总线的特点： (1) PX/XT总线支持1KB的I/O地址空间、20位存储器地址空间、 8位数据存取。 (2) 每个双列扩展槽有62个引脚，代表不同信号。每个扩展槽对 应管脚意义相同的连在一起，再连到总线的相应信号线上， 故接口卡可插于任意扩展槽中。 (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——状态线 IOCH RDY——I/O通道准备好 IOCHCK——I/O通道校验
OSC: 振荡信号 CLK: 时钟信号
§2 常用系统总线
三、ISA总线：
1. ISA总线简介 ISA（Industry Standard Architecture）总线是于1984年由Intel、