系统与技术系列讲座论文 总线

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1、系统与技术系列讲座　　　　论文姓名：学号：*******17班级：11自动化班总线一，总线概述：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。它是由导线组成的传输线束，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。总线是一种内部结构，它是CPU、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统。在计算机系统中，各个部件之间传送信息的公共通路叫总线，微型计算机是以总线结构来连接各个功能部件的。二，工作原理：当总线空闲（其他器件都以高阻态形式连接在总线

2、上）且一个器件要与目的器件通信时，发起通信的器件驱动总线，发出地址和数据。其他以高阻态形式连接在总线上的器件如果收到（或能够收到）与自己相符的地址信息后，即接收总线上的数据。发送器件完成通信，将总线让出（输出变为高阻态）三，总线分类：①总线按功能和规范可分为三大类型:1.片总线(ChipBus,C-Bus)片总线(ChipBus,C-Bus)又称元件级总线，是把各种不同的芯片连接在一起构成特定功能模块(如CPU模块)的信息传输通路。2.内总线(InternalBus,I-Bus)内总线(InternalBus,I-Bus)又称系统总线或板级总线，是微机系统中各插件(模块)之

3、间的信息传输通路。例如CPU模块和存储器模块或I/O接口模块之间的传输通路。3.外总线(ExternalBus,E-Bus)外总线(ExternalBus,E-Bus)又称通信总线，是微机系统之间或微机系统与其他系统(仪器、仪表、控制装置等)之间信息传输的通路，如EIARS-232C、IEEE-488等。 　　系统总线，即通常意义上所说的总线，一般又含有三种不同功能的总线，即数据总线DB（DataBus）、地址总线AB（AddressBus）和控制总线CB（ControlBus）。1.数据总线DB　　“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

4、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Intel 8086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，也可以是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。 2.地址总线AB“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

5、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2^16＝64KB，16位微型机（x位处理器指一个时钟周期内微处理器能处理的位数（1 、0）多少，即字长大小）的地址总线为20位，其可寻址空间为2^20＝1MB。一般来说，若地址总线为n位，则可寻址空间为2^n字节。 1.控制总线CB“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、设备就绪信号等。因此，控制总线的传送方向由具体控制信号而定，

6、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。实际上控制总线的具体情况主要取决于CPU。①按传输数据的方式划分总线按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根常见的串行总线有SPI、I2C、USB及RS232等。常见并行总线有VME总线和PCI总线等。串行总线传输速度比并行快，并行总线的时钟一般为33MHz或66MHz②按时钟信号是否独立划分总线按时钟信号是否独立划分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。I2C总线

7、、SPI总线、PCI总线、CPCI总线是同步串行总线，SCI总线、IEEE488和ANSIX3.131-1986SCSI总线、VME总线、RS232采用异步串行总线。四，总线的特性1.物理特性：物理特性又称为机械特性，指总线上部件在物理连接时表现出的一些特性，如插头的几何尺寸、形状。引脚个数及排列顺序等2.连线类型：电缆式、主板式、底板式3.连线数量：串行总线、并行总线4.电气特性：总线的每一条信号线的信号传递方向、信号的有效电平范围5.信号方向：数据位双向、地址为单（同）向、控制位单（异）向6.电平表示方式：单端