微型计算机的总线技术.ppt

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1、本章主要教学内容l总线的基本概念，微机总线的组成结构l片内总线、内总线、外总线的含义及其应用特点l常用系统总线的内部结构及引脚特性l常用局部总线的内部结构及引脚特性l微型计算机系统中采用的标准总线及特点和应用场合第4章微型计算机的总线技术第4章微型计算机的总线技术本章教学目的及要求l从总线的基本概念入手，分析常用的系统总线和局部总线，熟悉各类总线的特点和功能。l掌握系统总线、局部总线的应用。l熟悉微型计算机系统中采用的标准总线。4.1总线技术概述4.1总线技术概述通常有以下3类总线：1.微处理器片内总线片内总线（有时也称为局部总线）是指在微处理器芯片内部各单元之间传输信

2、息的总线，它主要用于芯片级的互连。2.内总线内总线（有时也称为板极总线或系统总线）用以实现微机系统与各种扩展插件板之间的相互连接，是微机系统所特有的总线，一般用于模板之间的连接。3.外部总线这是微型计算机之间或微型计算机与外部设备之间进行通信的总线，也称为通信总线，主要用于设备级的互连。4.2系统总线在微型计算机系统中，系统总线是主板上微处理器和外部设备之间进行通讯时所采用的数据通道。系统总线从性能上可以分为低端总线和高端总线。低端总线一般支持8位、16位的微处理器，主要功能是进行I/O处理。高端总线可以支持32位、64位微处理器，它提高了数据传输率和处理能力，对微处理

3、器的依赖性在减小，同时具备良好的兼容性、支持高速缓存Cache、支持多微处理器、可自动配置等特点。4.2.1STD总线STD（Standard）总线是在1978年推出的用于工业控制微型计算机的标准系统总线。STD总线不仅是国外流行的工业控制机标准总线，而且也是我国工业控制机的标准总线。1.STD总线的特点lSTD总线具有较好的兼容性lSTD总线的电路板采用小板结构，高度模块化，开发周期短lSTD总线采用一整套高可靠性措施lSTD总线结构简单，并且能够支持多微处理器系统lSTD总线品种齐全，价格低廉，性能良好，易选用54.2.2ISA总线ISA（IndustryStand

4、ardArchitecture工业标准体系结构）总线，是早期比较有代表性的总线。一般来说，ISA总线具有以下特点：l既支持8位数据操作，也支持16位数据操作l可以将PC/AT总线和PC/XT总线的运行速度提升至8MHzl强调I/O处理能力l总线中的地址、数据线采用非多路复用形式，使系统的扩展设计更为简便lISA是一种多主控设备总线l可供选择的ISA插件卡品种较多1.8位ISA总线8位ISA总线是最早的PC机系统总线，也叫做PC总线。它支持8位数据传输和10位寻址空间，其特点是把CPU视为总线的唯一总控设备，其余外围设备均为从属设备。8位ISA总线是一种开放式的结构总线，

5、在总线母板上有8个系统插槽，用于I/O设备和PC机的连接。由于8位ISA总线具有价格低、可靠性好、使用灵活等特点，并且对插板兼容性好。8位ISA总线引脚信号总共有62条。通过一个31脚分为A、B两面的连接插槽来实现，其中，A面为元件面，B面为焊接面。符合ISA总线标准的接插件可以方便的插入，以便对微型计算机系统进行功能扩展。2.16位ISA总线PC/AT总线在PC/XT62引脚总线的基础上增加了一个36引脚的插槽，形成前62引脚和后32引脚的两个插座，这样就构成了16位ISA总线。它可以利用前62引脚的插座插入与PC/XT总线兼容的8位接口电路卡，也可以利用整个插座插入

6、16位接口电路卡。16位ISA总线的前62引脚的信号分布及其功能与8位ISA总线基本相同，仅有两处作了改动。16位ISA总线中新增加的36引脚插槽信号扩展了8位数据线、7位地址线、存储器和I/O设备的读写控制线、中断和DMA控制线、电源和地线等。新插槽中的引脚信号分为C（元件面）和D（焊接面）两列。3.ISA总线的体系结构在利用ISA总线构成的微机系统中，当内存速度较快时，通常采用将内存移出ISA总线并转移到自己的专用总线—内存总线上的体系结构，如图4-5所示，微型计算机系统内部采用高速总线，DRAM通过内存总线与CPU进行高速信息交换。中断通常由一对8259A可编程中

7、断控制器处理，两个8259A采取级联方式连接，ISA总线以扩展插槽形式对外开放，磁盘控制器、显示卡、声卡、打印机等接口卡均可插在8MHz、8/16位ISA总线插槽上，以实现ISA支持的各种外设与CPU的通信。图4-5ISA体系结构4.2.3EISA总线EISA（ExtendedIndustryStandardArchitecture扩展的工业标准体系结构）总线是扩展的ISA总线。EISA总线最常见的应用是作为磁盘控制器和视频图形适配器。EISA总线用于32位微型计算机中，它具有32位数据线，支持8位、16位或32位的数据存取，支持32位的