计算机硬件技术基础讲课教案课件.ppt

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1、计算机硬件技术基础主讲：焦明海东北大学计算中心第六章总线§6.1IBMPC总线§6.2ISA总线§6.3PCI总线§6.4STD总线§6.5RS-232C总线§6.6CAN总线ISA插槽PCI插槽AGP插槽北桥芯片组南桥芯片组内存插槽CPU插槽IDE接口软驱接口并口连接器串口连接器ROMBIOS鼠标键盘USB接口主板电源插座550MHzIDE2PentiumIII北桥440BXAGP南桥PIIX4ECMOS&RTCUSB超级I/OIDE1COM1COM2LPT1550MHzL1CacheL2Cache处理机总线100MHz100MHzPCI总线33MHzP

2、CI插槽ISA插槽ISA总线8MHz内存条ROMBIOS显示器硬盘光驱软驱键盘鼠标打印机MODEM66MHz显卡IBMPC的I/O通道是系统总线的扩充，IBMPC/XT个人计算机上采用的微型计算机总线，称为XT总线。根据总线的要求，硬件厂商制作与要求相匹配的插件板(或者是主板)。这一规范称为IBMPC总线标准。主板上具有5个功能区：处理器子系统、ROM子系统、RAM子系统、各种I/O适配器(模板)插槽和I/O通道支持部件。PC/XT中有8个62引脚的扩展槽，扩展槽上可以插入不同功能的插件板。6.1IBMPC总线1、数据线(8根)D7~D0双向数据线，D0最低有效

3、位，D7最高有效位。按照功能分为5类：6.1IBMPC总线2、地址线(20根)A19~A0地址线，输出信号，A0最低位，A19最高位。3、控制线(21根)ALE:地址锁存，输出信号，ALE高电平有效，无效时锁存地址。IRQ2~IRQ7:中断请求信号，由I/O设备直接送到中断控制器8259A。IOR:I/O读控制输出信号。IOW:I/O写控制，输出信号。MEMR:存储读控制，输出信号。MEMW:存储写控制，输出信号。DRQ1~DRQ3:DMA请求，输入信号。信号接到系统板的8237-5DMA控制器。信号由外设接口发出。DACK0~DACK3:DMA请求响应，输出信

4、号。AEN:地址允许输出信号。TC:计数结束输出信号。6.1IBMPC总线RESETDRV:系统复位输出信号。4、状态线(2根)I/OCHRDY:I/O通道准备就绪输入信号，用来延长总线周期。I/OCHCK:I/O通道检查输入信号，检查奇/偶校验信息。5、辅助线和电源线(11根)OSC:晶体振荡输出信号。CLK:系统时钟输出信号。CARDSLCTD:查件板选中输入信号。6.1IBMPC总线ISA(IndustryStandardArchitecture,工业标准总线)：在8位PC总线基础上扩展而成的16位总线体系结构。6.2ISA总线ISA总线在PC/XT总线基

5、础上增加了1个36线插座。增加了数据线宽度和寻址空间，还加强了中断处理和DMA传输能力。ISA板卡由长短两个插口，长插口有62个引脚，以A1~A31和B1~B31分列于板的两面；短插口有36个引脚，以C1~C18和D1~D18分列于板的两面。总共为98个引脚。PCI(PeriphearalComponentInterconnect)总线：外围部件互连总线。6.3PCI总线PCI主桥CPU控制器、存储器标准总线桥路设备桥路2桥路1设备标准总线(ISA、EISA…)PCI总线2PCI总线1PCI总线PCI总线系统的结构图：PCI局部总线控制器。一些高速外设，例如磁盘

6、控制器可以通过PCI局部总线直接挂在CPU总线上，使之与高速的CPU总线相匹配。桥连器实际上是一个总线转换部件，其功能是连接两条计算机总线，PCI规范中，提出了三种桥的设计。(1)主桥:CPU至PCI的桥。(2)标准总线桥:PCI至标准总线(如ISA、EISA)之间的桥。(3)PCI桥:在PCI与PCI之间的桥。主桥称为北桥(NorthBridge)；其它的桥称为南桥(SouthBridge)。6.3PCI总线PCI总线是奔腾处理器的高性能局部总线，主要特点：(1)运行速度快，可扩展性好支持多种外围设备，与CPU和时钟频率无关。(2)兼容性好，稳定可靠可与ISA

7、、EISA总线兼容。PCI的插卡通用。(3)保证“即插即用”功能的实现任何扩展卡插入系统即可工作，不需设置参数。(4)规范标准严格PCI总线对协议、时序、负载、电性能和机械性能指标都有严格的规定。6.3PCI总线6.4STD总线STD总线(Standardbus)是美国PROLOG公司于1978年宣布的一种工业标准微机总线。其特点为：(1)高可靠性STD总线模板上的元器件都经过严格的检验和测试。能够适应工业控制现场的震动、灰尘、高温、有害气体和各种电磁干扰。(2)小板结构，开放式组态小板上元器件少，标准尺寸小。STD总线提供开放式的结构，根据模块拼装需要的控制系

8、统。设计标准，信号流和数