总线(2)教学ppt课件

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1、第三章总线史先俊哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院计算机硬件基础教研室2003年11月4日要点总线概述总线控制（争用与仲裁）系统总线局部总线设备总线新型总线作业一、总线概述总线产生原因微型机总线的发展总线标准的分类总线的定义总线规范机械结构功能规范电器规范总线功能数据缓冲、传输、转换优先中断仲裁其他总线分类芯片总线系统总线：8288/8282-3/8286-7驱动PC总线ISA设备总线：接口与外设间的总线IEEE488SCSICENTRONICSRS232USB1394IDE-PATASATA局部总线：定义：P82PCIVESA-VLBUSAGP总线总线主要

2、看速度，看带宽，看驱动能力。总线性能指标总线信息传输过程请求总线总线裁决寻址（目的地址）信息传送错误检测总线定时协议—源和目的同步同步异步—如启始位、停止位半同步—ISA操作间时间间隔为公公时钟周期的整数倍总线频宽：总线本身达到的最高传输率MB/S总线传输率：系统在一定工作方式下，所能达到的传输率显卡网络FSB二、总线的控制（争用与仲裁）总线主设备与从设备争用的解决办法令牌法---静态仲裁CSMA/CD---允许争用和冲突-都放弃再重试综合—允许争用不允许冲突总线仲裁算法：优先级仲裁—共享总线IO系统间公平仲裁—SMP系统仲裁器的实现集中仲裁：一个，主设备多

3、场合分布仲裁：分布于各主设备中三、系统总线常见系统总线STD100IBMPCISAMULTIBUSI/IIVMEMCAEISAQNUBUSSTDIBMPCISAEISA主要了解地址信号、数据信号、控制信号，多少根，增加什么功能？总线——PC总线62Pin、8数据、20地址总线——ISA总线62+36Pin、16数据、24地址兼容PC总线总线——EISA总线198Pin、32数据、32地址兼容PC、ISA总线两层结构插件四、局部总线局部总线作用PCI总线概述PCI总线结构结构图P441标准总线桥路PCI总线信号总线基本操作特点采用猝发传输方式速度较高64位可扩

4、展隐含式裁决可靠性高（地址、命令和数据校验）三个地址空间（内存、I/O和配置）自动配置总线——PCI总线PCI——外围部件互联总线，局部总线PnP特性PCI信号定义AD[31:0]地址/数据C/BE[3:0]命令/字节许可PAR校验FRAME#成帧TRDY#目标就绪IRDY#始发就绪STOP#目标设备请求停止DEVSEL#设备选择IDSEL始发设备选择REQ#总线请求GNT#总线许可CLK系统时钟(0~33MHz)RST#系统复位D[63:32]数据BE#[7:4]字节允许PAR64高字校验REQ64#请求64位传输ACK64#确认64位传输LOCK#资源封

5、锁（设备独占）PERR#校验错SERR#系统错SBO#侦测退出(snoopbackoff)，命中了一个修改过的块SDONE侦测完成，探测结果为“干净”TDI测试输入TDO测试输出TCK测试时钟TMS测试模式选择TRST#测试复位INTA#中断请求PCI命令定义传输操作时序用PCI总线构成的系统PCI的发展（1）66MHz时钟。在PCI2.1中允许总线以最高66MHz的时钟工作。PCI规范2.1版定义了66MHz速度下的操作。在64位的66MHz总线中，可达到的最大数据流量是8B×66M/s=528MB/s（2）CompactPCI。PCI工业计算机制造商联盟

6、制订的规范更加坚固耐用的PCI总线在电气、逻辑和软件功能方面与PCI完全兼容支持热插拔。五、设备总线RS232CSCSIIDEFDDSPP。。。。。。。。。。。。RS232C信号定义SCSI总线1.特点从通道发展而来传输速度快灵活性好（适用于各种外设）设备独立性采用高级命令系统信号定义信号电平：单端方式差分方式总线控制地址构成：设备地址(8个)逻辑单元号（逻辑设备号）逻辑分区地址（16到32位块地址）通信协议：消息传递八个阶段（操作状态）：空闲，仲裁，选择，再选择，命令，数据，状态，消息两个异步条件：注意（有消息发出），复位操作状态消息系统消息的作用：传递操

7、作信息（如设备执行情况以及操作控制）消息类型：单字消息双字消息多字消息SCSI消息（一）SCSI消息（二）命令格式SCSI适配器结构SCSI外设控制器结构SCSI总线的工作过程SCSI总线工作过程包括10个总线节拍。BUSFREE：总线自由节拍ARB：总线仲裁节拍SEL：总线选择节拍RESEL：总线重选节拍MSGIN：信息输入节拍MSGOUT：信息输出节拍DATAIN：数据输入节拍DATAOUT：数据输出节拍CMD：命令节拍STATUS：状态节拍各节拍转换如下图所示：RESETBUSFREEARBRESELSELMSGINOUTDATAINOUTCMDSTA

8、TUSRST工作过程在复位后进入自由节拍，总线设备提