微机总线和接口标准

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1、自1970年美国DEC公司在其PDP11/20小型计算机上采用Unibus总线以来，随着计算机技术的迅速发展，推出了各种标准的、非标准的总线。总线技术之所以能够得到迅速发展，是由于采用总线结构在系统设计、生产、使用和维护上有很多优越性。概括起来有以下几点:·便于采用模块结构设计方法，简化了系统设计；·标准总线可以得到多个厂商的广泛支持，便于生产与之兼容的硬件板卡和软件；·模块结构方式便于系统的扩充和升级；·便于故障诊断和维修，同时也降低了成本。PC机从其诞生以来就采用了总线结构方式。先进的总线技术对于解决

2、系统瓶颈提高整个微机系统的性能有着十分重要的影响，因此在PC机二十多年的发展过程中，总线结构也不断地发展变化。当前总线结构方式已经成为微机性能的重要指标之一。在微机系统中除了采用总线技术外，还采用了标准接口技术，其目的也是为了便于模块结构设计,可以得到多个厂商的广泛支持，便于生产与之兼容的外部设备和软件。接口一般是指主板和某类外设之间的适配电路，其功能是解决主板和外设之间在电压等级、信号形式和速度上的匹配问题。因此不同类型的外设需要不同的接口，不同的接口是不通用的。例如，硬盘和软盘驱动器的接口是不兼容的，

3、因此不能在硬盘接口上接入软盘驱动器。另一方面，由于目前的一些新型接口标准，如USB、IEEE1394等，允许同时连接多种不同的外设，因此也把它们称为外设总线。此外，连接显示系统的新型接口AGP，由于习惯上的原因（原来的显示卡插入ISA或者PCI总线插槽中），也被称为AGP总线，但是实际上它应该是一种接口标准。总线的分类首先我们来讨论总线的分类。总线就是各种信号线的集合，是计算机各部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通路。在微机系统中，有各式各样的总线。这些总线可以从不同的层次和角度进行分类。1.按相对于

4、CPU或其它芯片的位置可分为：·片内总线·片外总线 在CPU内部，寄存器之间和算术逻辑部件ALU与控制部件之间传输数据所用的总线称为片内总线（即芯片内部的总线）；通常所说的总线(Bus)指片外总线，是CPU与内存RAM、ROM和输入/输出设备接口之间进行通讯的通路。有的资料上也把片内总线叫做内部总线或内总线(Internal Bus)，把片外总线叫做外部总线或外总线(ExternalBus)。CPU通过总线实现程序取指令、内存/外设的数据交换，在CPU与外设一定的情况下，总线速度是制约计算机整体性能的最大

5、因素。2.按总线的功能可分为：·地址总线·数据总线·控制总线通常所说的总线都包括上述三个组成部分，地址总线（ABus）用来传送地址信息，数据总线（DBus）用来传送数据信息，控制总线（CBus）用来传送各种控制信号。例如ISA总线共有98条线（即ISA插槽有98个引脚）；其中数据线有16条（构成数据总线），地址线24条（构成地址总线），其余各条为控制信号线（构成控制总线）、接地线和电源线。3.按总线的层次结构可分为：·CPU总线：包括地址线(CAB)、数据线(CDB)和控制线(CCD)，它用来连接CPU和

6、控制芯片。·存贮总线：包括地址线(MAB)、数据线(MDB)和控制线(MCD)，用来连接存储控制器和DRAM。·系统总线：也称为I/O通道总线，包括地址线(SAB)、数据线(SDB)和控制线(SCB)，用来与扩充插槽上的各扩充板卡相连接。系统总线有多种标准，以适用于各种系统。·外部总线：用来连接外设控制芯片，如主机板上的I/O控制器和键盘控制器。包括地址线(XAB)、数据线(XDB)和控制线(XCB)。CPU总线、存储总线、外部总线在系统板上，不同的系统采用不同的芯片集。这些总线不完全相同，也不存在互换性

7、问题。系统总线是与I/O扩充插槽相连的，I/O插槽中可插入各式各样的扩充板卡，作为各种外设的适配器与外设连接。系统总线必须有统一的标准，以便按照这些标准设计各类适配卡。因此，我们实际上要讨论的总线就是系统总线，各种总线标准也主要是指系统总线的标准。4.按总线在微机系统中的位置可分为：·机内总线：上面介绍的各类都是机内总线。机外总线（PeripheralBus—外设总线）：指与外部设备接口的总线，实际上是一种外设的接口标准。目前在PC机上流行的接口标准有：IDE、SCSI、USB和IEEE1394四种。前两

8、种主要是与硬盘、光驱等IDE设备接口，后面两种新型外部总线可以用来连接多种外部设备。5.系统总线上面说过，我们要讨论的总线主要是系统总线。PC机上的系统总线又可分为ISA、EISA、MCA、VESA、PCI、AGP等多种标准。·ISA(IndustryStandardArchitecture)是IBM公司为286/AT电脑制定的总线工业标准。也称为AT标准。·MCA(MicroChannel Architecture)，是IB