总线技术教学ppt课件

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1、第七章总线技术总线的概述总线的组成与结构总线的设计与实现总线与计算机系统总线举例7.1总线概述1.总线的基本概念一组可为多个功能部件共享的公共信息传送线路。2.总线上信息传输的特点某一时刻只允许一个部件向总线发送信息，而多个部件可同时从总线商接收信息。3.采用总线实现互连的优势减少各个部件之间的连线数量方便系统构建、扩充及更新按总线所承担的任务内部总线外部总线（通信总线、I/O总线）按总线所处的物理位置（芯）片内总线功能模块内总线功能模块间总线（系统总线）外部总线4.总线的分类按总线所传送的信息类型地址总线数据总线控制总

2、线按总线一次传送数据的位数串行总线并行总线按总线操作的定时方式同步总线异步总线5.总线的性能指标1.总线宽度2.总线的带宽3.总线的时钟频率4.负载能力总线的根数每秒传输的最大字节数（MBps）可连接模块的最大数目同步总线中统一的时钟脉冲的频率1.系统总线的组成连接各功能模块的信号线总线控制器总线系统的资源分配与管理提供总线定时信号脉冲负责总线使用权的仲裁负责实现不同总线协议的转换和不同总线之间传输数据的缓冲7.2总线的组成与结构2.总线上设备分类总线主设备总线操作的发起者，对总线有控制权总线从设备总线操作的对象3.总线

3、的结构7.3总线的设计与实现1.总线仲裁的方法集中式仲裁链式查询计数器定时查询独立请求方式分布式仲裁——有专门的仲裁电路——无专门的仲裁电路(1)集中式仲裁方式一：链式查询总线仲裁器设备0…BSBR设备1设备n…BG数据线地址线BR－总线请求BS－总线忙BG－总线允许优点：只需很少几根线（2根）就能按一定优先次序实现总线控制，易扩充设备。缺点：对电路故障很敏感，优先级别低的设备很难获得请求。0BS－总线忙BR－总线请求总线仲裁器数据线地址线设备0…BSBR设备1设备n设备地址(2)集中式仲裁方式二：计数器定时查询计数器1

4、01优点：可以改变计数器的初始值，并改变优先次序，电路故障敏感度降低。缺点：增加了控制线（设备地址）数，控制较复杂。一般需要log2n根线。排队器排队器(3)集中式仲裁方式三：独立请求总线仲裁器数据线地址线设备0设备1设备n…BR0BG0BR1BG1BRnBGnBG－总线允许BR－总线请求优点：响应速度快，优先次序控制灵活。缺点：控制线数量多，总线控制复杂。一般需要2n根线。2.总线定时方法同步定时——同步总线总线上所有事件的发生，都要由统一的时钟脉冲序列来定时。异步定时——异步总线采用应答方式解决时间配合关系。总线周期

5、：完成一次总线操作所需的时间。如存储器读/写周期、I/O读/写周期等。读命令(1)同步定时方式下的读总线周期T1总线传输周期T2T3T4时钟地址数据数据(2)同步定时方式下的写总线周期T1总线传输周期T2T3T4时钟地址写命令(3)异步定时方式下的读总线周期(4)异步定时方式下的写总线周期7.4总线与计算机系统单总线结构的计算机系统双总线结构的计算机系统多总线结构的计算机系统总线标准数据线总线时钟带宽ISA168MHz（独立）33MBpsEISA328MHz（独立）33MBpsVESA(VL-BUS)3232MHz（CP

6、U）133MBpsPCI326433MHz（独立）64MHz（独立）132MBps528MBpsAGP3266.7MHz（独立）133MHz（独立）266MBps533MBpsRS-232串行通信总线标准数据终端设备（计算机）和数据通信设备（调制解调器）之间的标准接口USB串行接口总线标准普通无屏蔽双绞线带屏蔽双绞线最高1.5Mbps(USB1.0)12Mbps(USB1.0)480Mbps(USB2.0)7.5常用总线举例