PC总线与接口标准
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总线的数据传输率=(总线宽度/8位)×总线频率
例：PCI总线的总线频率为34.3MHz，总线宽度为 64位的情况下，总线数据传输率为266MB/s 。
9
4.1.4 总线标准的特性
1．物理特性: 总线物理连接方式(电缆式、蚀刻式）， 总线根数、插头和插座形状，引脚排列 等。
2．功能特性: 描述一组总线中每一根线的功能。
wait/ready信号是单向的，不是互锁的。
14
(4)分离方式
clk
address data
总线读周期分成两个子周期
• 寻址子周期
• 数据传送子周期
在两子周期之间，退出总线，从设备准备数据
。
15
4.2 系统总线
• 4.2.1 ISA总线 • 4.2.2 其他系统总线
16
● 系统总线
●总线标准，如ISA总线、EISA总线、VESA总线、 AGP总线、VME总线、 MCA总线、PCI总线等。
ISA总线：ISA（Industry Standard Architecture， 工业标准体系结构）由美国IBM公司推出的8/l6位标准 总线。 EISA总线：EISA（Extended Industry Standard Architecture，扩展工业标准体系结构）由Compaq、 HP、AST等多家公司联合推出的32位标准总线。
1) 按总线的层次结构(所在位置)分为：
CPU总线：微机系统中速度最快的总线，主要在 CPU内部，连接CPU内部部件，在CPU周围的小范 围内也分布该总线，提供系统原始的控制和命令。
局部总线：在系统总线和CPU总线之间的一级总线 ，提供CPU和主板器件之间以及CPU到高速外设之 间的快速信息通道。
17
教学进程
MCA总线：(Micro Channel Architecture，微通道 体系结构）由美国IBM公司推出的32位标MCA标准总线。 VESA总线：视频电子标准协会(Video Electronic Standard Association）联合多家公司共同推出的全 开放通用局部总线。 PCI总线：PCI（Peripheral Component Interconnect 外部设备互连)由美国Intel公司推出的 32/64位标准总线。
⑵ AEN 地址允许信号，输出。此信号用来在DMA期 间禁止I/O端口的地址译码。AEN信号有效，表示 DMA控制器正在控制系统总线，进行DMA传输。此 时CPU放放弃了总线控制权，用AEN信号来禁止I/O 端口的地址译码
系统总线：也称为I/O总线，是传统的通过总线扩展 卡连接外部设备的总线。由于速度慢，其功能已经 被局部总线替代。
通信总线：也称为外部总线，是微机与微机，微机 与外设之间进行通信的总线。
7
4.1.2 总线的分类
1) 按总线功能或信号类型划分为：
数据总线：双向三态逻辑，线宽表示了线数 据传输的能力。
主、从模块均撤出总线。 11
2 总线传送控制
(1)同步方式
clk
主
从
优点：1）电路简单 2）适合高速设备的数据传输
缺点：高速设备和低速设备间只能用低速设备的 速度来
主
从
ACK
•比同步方式慢 •总线频带窄 •总线传输周期长
13
(3)半同步方式
clk
主
从
wait/ready
地址总线：单向三态逻辑，线宽决定了系统 的寻址能力。
控制总线：就某根来说是单向或双向。控制 总线最能体现总线特点，决定总线功能的强 弱和适应性。
8
4.1.3 总线的主要性能参数
1．总线频率：MHz表示的工作频率，是总线速 率的一个重要参数。 2．总线宽度：指数据总线的位数。 3. 总线的数据传输率
图3.1 ISA总线插槽示意图
C18
内
D18
21
ISA总线的信号
22
ISA总线信号及ISA插座
ISA总线98根线分成7类 地址线 数据线 总线周期控制线 总线控制线 中断信号线 DMA信号线 电源线
23
ISA插座和信号分布图
24
ISA总线信号功能 (ISA总线排列)
25
1)地址线
⑴ SA0 SA19 和LA17 LA 23 (O) SA0 SA19为地址 总线0 19位，是可锁存的地址信号，LA17 LA23 为地址总线17 23位，是非锁存信号。地址信号 用于寻址存储器和I/O设备。SA0 SA19加上LA17 LA23，允许寻址多达16MB存储空间
4 PC总线与接口标准
• 4.1 概述 • 4.2 系统总线 • 4.3 PCI线总线 • 4.4 PCI-X总线 • 4.5 PCI Express总线 • 4.6 其他总线和接口
1
第4章 微机总线与接口标准
4.1 总线与接口概述 4.1.1 总线和接口及其标准的概念
◆ 总线：是在模块和模块之间或设备与设备 之间的一组进行互连和传输信息的信号线， 信息包括指令、数据和地址。
18
教学进程
微机系统的一种总线层次结构图
19
20
4.2.1 ISA总线
工业标准体系结构，在PC总线基础上发展 而来，最高工作频率为8MHz，24根地址线，16 位数据线，拥有大量接口卡，历经286、386、 486和Pentium几代微机。
A1
外
B1
2.54
A31 C1
B31 D1
10.16
138.5
2
◆ 总线标准 指芯片之间、扩展卡之间以及系统之间，
通过总线进行连接和传输信息时，应该遵守 的一些协议与规范。 ◆ 接口标准
外设接口的规范，涉及接口信号线定义、信 号传输速率、传输方向和拓扑结构，以及电气 特性和机械特性等多个方面。
3
4
5
微机系统的一种总线层次结构图
6
4.1.2 总线的分类
1) 总线操作的4个阶段
(1)总线请求和仲裁阶段： 主模块向总线仲裁机构提出总线使用申请，总线仲裁
机构决定使用总线的主模块。 (2)寻址阶段：
拥有总线使用权的主模块发出本次要访问的从模块的 地址及有关命令，该从模块被选中并启动。 (3)数据传送阶段：
主模块和从模块间进行双（单）向数据传送。 (4)结束阶段：
3. 电气特性: 定义每根线上信号的传递方向以及有效 电平范围。一般定义送入CPU的信号为 输入信号，从CPU中送出的信号是输出 信号。低电平有效的信号用信号名上一 横线或信号名后带#来表示。
4．时间特性: 定义每一根线在什么时候有效，这和总 线操作的时序有关。
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4.1.5 总线操作和总线传送控制
例：PCI总线的总线频率为34.3MHz，总线宽度为 64位的情况下，总线数据传输率为266MB/s 。
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4.1.4 总线标准的特性
1．物理特性: 总线物理连接方式(电缆式、蚀刻式）， 总线根数、插头和插座形状，引脚排列 等。
2．功能特性: 描述一组总线中每一根线的功能。
wait/ready信号是单向的，不是互锁的。
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(4)分离方式
clk
address data
总线读周期分成两个子周期
• 寻址子周期
• 数据传送子周期
在两子周期之间，退出总线，从设备准备数据
。
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4.2 系统总线
• 4.2.1 ISA总线 • 4.2.2 其他系统总线
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● 系统总线
●总线标准，如ISA总线、EISA总线、VESA总线、 AGP总线、VME总线、 MCA总线、PCI总线等。
ISA总线：ISA（Industry Standard Architecture， 工业标准体系结构）由美国IBM公司推出的8/l6位标准 总线。 EISA总线：EISA（Extended Industry Standard Architecture，扩展工业标准体系结构）由Compaq、 HP、AST等多家公司联合推出的32位标准总线。
1) 按总线的层次结构(所在位置)分为：
CPU总线：微机系统中速度最快的总线，主要在 CPU内部，连接CPU内部部件，在CPU周围的小范 围内也分布该总线，提供系统原始的控制和命令。
局部总线：在系统总线和CPU总线之间的一级总线 ，提供CPU和主板器件之间以及CPU到高速外设之 间的快速信息通道。
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教学进程
MCA总线：(Micro Channel Architecture，微通道 体系结构）由美国IBM公司推出的32位标MCA标准总线。 VESA总线：视频电子标准协会(Video Electronic Standard Association）联合多家公司共同推出的全 开放通用局部总线。 PCI总线：PCI（Peripheral Component Interconnect 外部设备互连)由美国Intel公司推出的 32/64位标准总线。
⑵ AEN 地址允许信号，输出。此信号用来在DMA期 间禁止I/O端口的地址译码。AEN信号有效，表示 DMA控制器正在控制系统总线，进行DMA传输。此 时CPU放放弃了总线控制权，用AEN信号来禁止I/O 端口的地址译码
系统总线：也称为I/O总线，是传统的通过总线扩展 卡连接外部设备的总线。由于速度慢，其功能已经 被局部总线替代。
通信总线：也称为外部总线，是微机与微机，微机 与外设之间进行通信的总线。
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4.1.2 总线的分类
1) 按总线功能或信号类型划分为：
数据总线：双向三态逻辑，线宽表示了线数 据传输的能力。
主、从模块均撤出总线。 11
2 总线传送控制
(1)同步方式
clk
主
从
优点：1）电路简单 2）适合高速设备的数据传输
缺点：高速设备和低速设备间只能用低速设备的 速度来
主
从
ACK
•比同步方式慢 •总线频带窄 •总线传输周期长
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(3)半同步方式
clk
主
从
wait/ready
地址总线：单向三态逻辑，线宽决定了系统 的寻址能力。
控制总线：就某根来说是单向或双向。控制 总线最能体现总线特点，决定总线功能的强 弱和适应性。
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4.1.3 总线的主要性能参数
1．总线频率：MHz表示的工作频率，是总线速 率的一个重要参数。 2．总线宽度：指数据总线的位数。 3. 总线的数据传输率
图3.1 ISA总线插槽示意图
C18
内
D18
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ISA总线的信号
22
ISA总线信号及ISA插座
ISA总线98根线分成7类 地址线 数据线 总线周期控制线 总线控制线 中断信号线 DMA信号线 电源线
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ISA插座和信号分布图
24
ISA总线信号功能 (ISA总线排列)
25
1)地址线
⑴ SA0 SA19 和LA17 LA 23 (O) SA0 SA19为地址 总线0 19位，是可锁存的地址信号，LA17 LA23 为地址总线17 23位，是非锁存信号。地址信号 用于寻址存储器和I/O设备。SA0 SA19加上LA17 LA23，允许寻址多达16MB存储空间
4 PC总线与接口标准
• 4.1 概述 • 4.2 系统总线 • 4.3 PCI线总线 • 4.4 PCI-X总线 • 4.5 PCI Express总线 • 4.6 其他总线和接口
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第4章 微机总线与接口标准
4.1 总线与接口概述 4.1.1 总线和接口及其标准的概念
◆ 总线：是在模块和模块之间或设备与设备 之间的一组进行互连和传输信息的信号线， 信息包括指令、数据和地址。
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教学进程
微机系统的一种总线层次结构图
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20
4.2.1 ISA总线
工业标准体系结构，在PC总线基础上发展 而来，最高工作频率为8MHz，24根地址线，16 位数据线，拥有大量接口卡，历经286、386、 486和Pentium几代微机。
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外
B1
2.54
A31 C1
B31 D1
10.16
138.5
2
◆ 总线标准 指芯片之间、扩展卡之间以及系统之间，
通过总线进行连接和传输信息时，应该遵守 的一些协议与规范。 ◆ 接口标准
外设接口的规范，涉及接口信号线定义、信 号传输速率、传输方向和拓扑结构，以及电气 特性和机械特性等多个方面。
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微机系统的一种总线层次结构图
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4.1.2 总线的分类
1) 总线操作的4个阶段
(1)总线请求和仲裁阶段： 主模块向总线仲裁机构提出总线使用申请，总线仲裁
机构决定使用总线的主模块。 (2)寻址阶段：
拥有总线使用权的主模块发出本次要访问的从模块的 地址及有关命令，该从模块被选中并启动。 (3)数据传送阶段：
主模块和从模块间进行双（单）向数据传送。 (4)结束阶段：
3. 电气特性: 定义每根线上信号的传递方向以及有效 电平范围。一般定义送入CPU的信号为 输入信号，从CPU中送出的信号是输出 信号。低电平有效的信号用信号名上一 横线或信号名后带#来表示。
4．时间特性: 定义每一根线在什么时候有效，这和总 线操作的时序有关。
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4.1.5 总线操作和总线传送控制