组成原理8版张基温第8版教学全套课件 第3章 总线与主板.ppt

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1、第3章总线与主板总线(bus)主板（mainboard)计算机组成原理教程（第7版）CompanyLogo2总线(bus)是能由多个部件分时共享的公共信息传送线路，一个系统的总线结构决定了该计算机系统的数据通路及系统结构。它能简化系统设计、便于组织多家专业化大规模生产，降低产品成本、提高产品的性能和质量，便于产品的更新换代、满足不同用户需求以及提高可维修性等，因而得以迅速发展。在微型计算机中，总线以及所连接的部件都安放在主板（mainboard）上。计算机在运行中对于系统内的部件和外部设备的控制都通过主板实现，主板的组成与

2、布局也决定了系统的运行速度、稳定性和可扩展性。3.1总线的概念第3章总线与主板43.1.1总线及其规范总线是一组能为多个功能部件服务的公共信息传送线路。采用总线结构有两个优点：一是各部件可通过总线交换信息，相互之间不必单独连线，减少了传输线的数量，提高了系统的可靠性；二是在计算机系统需要扩展功能时，只需把要扩展的部件接到总线上，提高了微机的可扩展性。总线的3个基本特性共享分时规范第3章总线与主板51。机械规范CompanyLogo62。电气规范。电气规范指总线的每一根线上信号的传递方向及有效电平范围。3。规程规范。规程规范

3、用以描述总线中每一根线的功能和信号传输的时序要求。4.时间规范时间规范又称为逻辑规范，指在总线操作过程中每一根信号线上信号什么时候有效，通过这种信号有效的时序关系约定，确保了总线操作的正确进行。第3章总线与主板73.1.2总线的分类1.按照总线传递的信号分类按照总线传递的信息，可将其分为：·地址总线（AddressBus，AB），用来传递地址信息；·数据总线（DataBus，DB），用来传递数据信息；·控制总线（ControlBus，CB），用来传递各种控制信号。第3章总线与主板82.按照总线所处的位置分类总线所处的位置分

4、为机内总线和机外总线。机内总线分为片内总线和片外总线。片内总线指CPU芯片内部用于在寄存器、ALU以及控制部件之间传输信号的总线；片外总线指CPU芯片之外，用于连接CPU、内存以及I/O设备的总线。机外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。目前在微型计算机上流行的接口标准有：IDE、SCSI、USB和IEEE1394等第3章总线与主板93.按照总线在系统中连接的主要部件分类按照总线在系统中连接的主要部件，可以将总线分为：·存储总线：连接存储器。·DMA总线：连接DMA控制器。·系统总线：连接I/O通道总线

5、以及各扩展槽。·I/O（设备）总线：连接外部设备控制芯片。·局部总线：通常是一种实现高速数据传送的高性能总线，用来在高度集成的外设控制器器件、扩展板和处理器/存储器系统之间提供一种内部连接机制。第3章总线与主板104.按照总线采用的通信方式分类按照总线采用的通信方式，可以分为串行总线并行总线。第3章总线与主板115.按照系统中使用的总线数量分类大多数总线都是以相同方式构成的，其不同之处仅在于总线中数据线和地址线的数目，以及控制线的多少及功能。按照系统中使用的总线的条数可以分为单总线结构双总线结构多总线结构。第3章总线与主板

6、12单总线第3章总线与主板13以存储器为中心的双总线结构第3章总线与主板14三总线结构第3章总线与主板15三级总线结构（分级三总线）第3章总线与主板16四级总线结构第3章总线与主板173.1.3总线的性能指标（1）总线宽度：也称传送宽度，指一次总线操作中通过总线传送的数据位数，即数据总线的数量，用bit(位)表示，如总线宽度有8位、16位、32位、64位之分。（2）寻址能力：取决于地址总线的根数。例如，PCI总线的地址总线为32位，寻址能力达4GB。（3）总线带宽（标准传输率）：在总线上每秒传输的最大字节（Byte）量，用

7、MB/s表示，即多少兆字节每秒。（4）总线工作的时钟频率：总线工作频率越高，带宽越宽。设总线的带宽用Dr表示，总线的时钟周期用表示，一个总线周期传送的数据量用D表示，则带宽的计算公式如下Dr=D/T=D×f若总线工作频率33MHz，总线宽度32位，则最大传输率为Dr=4B×33×106/s=132MB/s第3章总线与主板18（5）是否支持突发传送。总线上数据传送方式分为两种：·正常传送——每个传送周期先传送数据的地址，再传送数据。·突发传送——支持成块连续数据的传送，只需给出数据块的首地址，后续数据地址自动生成。PCI总线

8、支持突发传送，ISA不支持。（6）负载能力，即总线上能够连接的设备数。（7）总线控制方式：含有突发传输、并发工作、自动配置、仲裁方式、逻辑方式、计数方式等项内容。（8）PnP能力。PnP（Plug-and-Play，即插即用，也称热插拔）是由Microsoft提出的，意思是系统自动侦测周边设备和板卡并自