计算机上的总线知识

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1、计算机上的总线知识计算机上的总线知识一、什么是总线总体上来说，总线是PC机的一种内部结构，它是CPU、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道。总线是将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线。通俗的说,就是多个部件间的公共连线,用于在各个部件之间传输信息。1、计算机工作原理大家可能都知道，我们现在使用的计算机是基于提出的"存储程序计算机(StoredProgramComputer)"，又称冯·诺依曼结构。冯·诺依曼结构具有两个特点：1.使用二进制；2.全部指令和数据存放在存储器中，数据处理单元到存储器中读取指令并顺序执行。冯·诺依曼结构的核心思想就是"存储程序"，其最大

2、的优点在于结构比较简单，便于控制。基于这种结构，1949年制造出了电子计算机EDIAC(而非1946年制造的ENIAC)，宣告人类历史上的电子计算机时代开始了。尽管经过了近60年的发展，计算机经历了4代的变迁，发展到了我们今天所使用的微型计算机时代，但是计算机的基本结构没有太大的变化，基本延续了冯·诺依曼当初的设计思想：如上图所示的计算机工作原理，计算机核心部件是运算器和控制器，我们想要处理的信息指令通过输入设备进入存储器，再由存储器进入运算器，运算结果从输出设备反馈给我们，当然这一切都是在控制器的指挥下完成的。在实际应用中，控制器和运算器构成了我们通常所说的CPU，存储器就是内存、硬盘

3、、光盘、U盘，当然还有一些老掉牙的设备(软盘、磁带、磁鼓…)；输入设备就是鼠标键盘，当然还有一些不常用的如扫描仪、光笔等等；输出设备则是显示器、打印机等等。那么CPU和这些设备之间的信息交换是如何完成的呢?有的读者可能说：是通过主板完成的！这个答案可以算对，但是不太精确，其实CPU和外部设备之间的信息指令通讯是通过总线完成的。2、总线的概念正如我们上面所说的，PC机的各个部件都要通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再于总线相连接，从而形成了计算机硬件系统。在计算机内部每个有效信息，必须具有3个基本属性：内容、指向和行为，这三个属性要通过三个总线实现：数据总线、地址总线、控制总线。他

4、们好像一封信件的内容、地址和信件的状态，比如一封信到你家门口，邮递员会大喊一声："信来了"。在计算机内部数据在数据总线上传递的，每条传输线我们称之为1位，各个传输线按序排列，他们之间是并行关系，地址总线也是一样的，数据总线决定每次传输数据的大小，地址总线决定了cpu所能访问的最大内存空间的大小，控制总线反映了数据的状态和传输方式，它是地址总线的扩展和补充。按照功能的不同，系统总线可以划分为三种：数据总线DB(DataBus)、地址总线AB(AddressBus)和控制总线CB(ControlBus)。"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"

5、用来传送控制信号和时序信号。数据总线DB用于传送数据信息。数据总线是双向三态形式的总线，即他既可以把CPU的数据传送到存储器或I/O接口等其它部件，也可以将其它部件的数据传送到CPU。数据总线的位数是微型计算机的一个重要指标，通常与微处理的字长相一致。例如Intel8086微处理器字长16位，其数据总线宽度也是16位。需要指出的是，数据的含义是广义的，它可以是真正的数据，也可以指令代码或状态信息，有时甚至是一个控制信息，因此，在实际工作中，数据总线上传送的并不一定仅仅是真正意义上的数据。地址总线AB是专门用来传送地址的，由于地址只能从CPU传向外部存储器或I/O端口，所以地址总线总是单向

6、三态的，这与数据总线不同。地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小，比如8位微机的地址总线为16位，则其最大可寻址空间为216=64KB，16位微型机的地址总线为20位，其可寻址空间为220=1MB。一般来说，若地址总线为n位，则可寻址空间为2n字节。控制总线CB用来传送控制信号和时序信号。控制信号中，有的是微处理器送往存储器和I/O接口电路的，如读/写信号，片选信号、中断响应信号等；也有是其它部件反馈给CPU的，比如：中断申请信号、复位信号、总线请求信号、限备就绪信号等。因此，控制总线的传送方向由具体控制信号而定，一般是双向的，控制总线的位数要根据系统的实际控制需要而定。实际

7、上控制总线的具体情况主要取决于CPU。按照传输数据的方式划分，可以分为串行总线和并行总线。串行总线中，二进制数据逐位通过一根数据线发送到目的器件；并行总线的数据线通常超过2根。按照时钟信号是否独立，可以分为同步总线和异步总线。同步总线的时钟信号独立于数据，而异步总线的时钟信号是从数据中提取出来的。3、总线的技术指标(1)总线的带宽(总线数据传输速率)：总线的带宽指的是单位时间内总线上传送的数据量，即每钞钟传送MB的最大稳态数据传输率