计算机硬件基础第5章.ppt

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1、第5章微机总线与标准1总线是计算机中各模块之间传送信息的通道或计算机之间传送信息的公共通道。总线是一组导线和相关的控制、驱动电路的集合。总线是计算机系统各部件之间传输地址、数据和控制信息的通道。任一时刻，只能有一个部件/设备通过总线发送数据，其他部件只能处于接收状态。5.1.1总线的基本概念2物理特性:总线的物理连接方式功能特性:一组总线中每一根线的功能电气特性:每一根线上信号的传递方向和有效电平范围时间特性:每根线在什么时间有效5.1.2总线标准的4个特性35.1.3总线的分类及特点按传送信息的类型划分数据总线（

2、DataBus，DB）传输数据信息，双向三态其宽度决定了其数据传输能力例如，ISA总线为16位，PCI总线为32/64位地址总线（AddressBus，AB）传输地址信息，单向三态其宽度决定了微机系统的寻址能力例如，ISA为24位，可寻址16MB；PCI为32/64位，可寻址4GB/224TB控制总线（ControlBus，CB）传输控制信号、时序信号和状态信号特点各异：三态、入/出/双向等特性均不相同4总线的分类及特点（按总线的规模、应用）片内总线：元件级总线，微处理器内部总线主板局部总线：主板上连接各插件的公共

3、通路ISA：IndustryStandardArchitectureEISA:ExtendedIndustryStandardArchitectureVESA:VideoElectronicsStandardArchitecturePCI:PerpheralComponentInterconnectAGP:AcceleratedGraphicsPort系统总线：模块式微型计算机机箱内的底板总线MULTIBUSI，MULTIBUSIISTDBUSVEMBUSFUTUREBUS通信总线：外总线或设备总线55.2总线的结

4、构微机系统各部件与总线的连接方式单总线结构双总线结构多总线结构6单总线结构CPUMMI/OI/OI/O缺点：高速的存储器与低速的I/O接口竞争总线，影响了存储器的读写速度7双总线结构面向CPU的双总线结构CPUMI/OI/OI/O缺点：存储器与I/O设备的数据传输必须通过CPU8双总线结构面向存储器的双总线结构CPUMI/OI/OI/O9多总线结构系统中拥有两个以上的总线105.3.1总线的基本功能数据传送控制仲裁控制数据校验与纠错隔离与驱动11一、总线传送控制同步方式收、发双方严格地按统一的基准时钟信号执行相应的

5、动作不适合于在同一系统中既有高速部件又有低速部件的环境PCI总线属于同步方式总线异步方式传输过程无需统一时钟的同步，用“请求”和“应答”信号来协调传输速度慢半同步方式总体上仍是同步方式(使用基准时钟)，传输操作与时钟同步设置“等待”状态线，在无法按时完成操作时，用此状态线强制对方延长一个或多个时钟周期ISA总线即属于半同步方式总线12同步方式的时序地址数据时钟总线周期总线周期时钟周期13异步方式的时序地址/数据(发送方)请求(接收方)应答14半同步方式的时序地址数据时钟就绪等待一个时钟周期15多个设备都要使用总线时

6、，决定由哪个设备使用总线的方法。80x86微机中采用的是独立请求方式二、总线的仲裁控制链式查询方式计数器查询方式独立请求方式16三、总线隔离与驱动不操作时把功能部件与总线隔离同一时刻只能有一个部件发送数据到总线上提供驱动能力数据发送方必须提供足够的电流以驱动多个部件提供锁存能力信息缓存和信息分离17总线电路中常用的芯片三态总线驱动器驱动、隔离单向、双向锁存器信息缓存（有些同时具有总线驱动能力）信息分离（如地址与数据的分离）18三态总线驱动器输入输出OE输入输出OE输入输出OE输入输出OE19典型总线驱动器芯片828

7、6/74LS245——8双向总线驱动器内部包含8个双向三态门828674LS245A0A1A2A3A4A5A6A7OEB0B1B2B3B4B5B6B7TOE：输出允许。T：方向。T=0，B→A；T=1，A→B20典型总线驱动器芯片74LS244——8总线驱动器内部包含8个单向三态门，分为两组分别控制74LS244E1E21A11A21A31A42A12A22A32A41Y11Y21Y31Y42Y12Y22Y32Y41组输出2组输出1组输入2组输入21锁存器DCPQQCPDQQ001110DCPQOEOCPDQ001

8、1ISTB22典型锁存器芯片8282/74LS373——具有三态正相输出的锁存器内部包含8个D触发器828274LS3738D锁存器DI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7STBDO0DO1DO2DO3DO4DO5DO6DO7OE235.3.5总线的主要性能指标总线带宽（B/S）：每秒可传送的字节数总线位宽（bit）：一次传送的数据位数工作频率（MH