ysjg上海交通大学微机原理电子教案ppt课件.ppt

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1、微型计算机总线微型计算机总线Unibus总线1970年美国DEC公司在其PDP11/20小型计算机上采用。总线结构在系统设计、生产、使用和维护上都显示出其优越性。采用总线结构主要有以下优点：便于采用模块结构设计方法，简化了系统设计；标准总线可以得到多个厂商的广泛支持，便于生产与之兼容的硬件板卡和软件；模块结构方式便于系统的扩充和升级；便于故障诊断和维修，同时也降低了成本。总线基本概念：总线定义总线上信息传送规则总线基本收发器件总线分类总线主要性能指标总线标准与规范总线数据传输一.总线定义计算机系统中，模块与模块，设备与设备之间传输交换信息的公共

2、通道。二.总线上信息传送规则同一时刻只能有一个信息源（模块或设备）发送信息；多模块传输信息采用分时操作。三.总线基本收发器件三态缓冲器锁存器发送设备通过三态缓冲器与总线连接；接收设备通过三态缓冲器（同步）或锁存器（异步）接到总线。四.总线分类按不同的范畴分类常用以下几种：1.按信息传输性质分2.按所处位置分1.按信息传输性质分数据总线：双向，有8根（字节），16根（字），32根（双字）；地址总线：单向，由CPU发出，指定信息源或目的的地址。有20根（8086），24根（80286），32根（80386及以后的CPU）；控制总线：单双向都有，控制读

3、写，数据传输，联络，总线判决和中断控制等功能。2.按所处位置分片内总线：芯片内用于各功能单元连接；片总线：插件板内用于各芯片连接；系统总线：微机系统内各功能插件板连接；外总线：微机系统间，微机系统与其他仪器设备间的连接。五.总线主要性能指标总线频率：总线工作时钟频率，单位为MHz；总线位宽：总线数据线的根数，有8，16，32，64位之分；总线带宽：即总线传输率，单位为MB/S。三者关系为:总线带宽=总线位宽×总线频率Mb/S总线带宽=1/8总线位宽×总线频率MB/S六.总线标准与规范制定标准的出发点：使与该总线连接的各厂家的各种产品电路板都能正常

4、使用，即在机械结构，电气及逻辑等方面均达到统一。制定标准的机构：一些国际级，国家级或相关行业协会及公认的著名企业联合会。总线标准与规范内容机械结构规范：规定模板尺寸、插头、连接器的形状、尺寸等规格位置；功能结构规范：规定每个引脚名称、功能、时序及适用协议；电气结构规范：规定信号的逻辑电平、最大额定负载能力及电源电压等。七.总线数据传输总线数据传输有以下几种方式：1.同步传输2.异步传输3.半同步传输4.分离式传输同步传输：收发部件以系统时钟作为控制数据传输的时间标准。一次传输所需的时间是固定的，即传输传输周期固定。严格地按部就班地进行读写操作，地

5、址和数据出现的时刻是严格的。异步传输：不依赖系统时钟，采用应答式传输技术。用请求（REQ）和应答（ACK）协调传输过程，常用全互锁异步总线协定。全互锁：完全用一问一答方式联络协调，一方下一个动作必须在对方的指示或应答有效后才进行。①发方数据有效时,使READY有效②收方收到READY有效才开始接收数据③收方取走数据后使ACK有效，表示数据已收到④发方收到ACK有效，撤除数据线,并使READY=0⑤收方测到READY=0即通知发方开始新的周期⑥收方收使ACK=0，即开始下一总线周期半同步传输：总体看是同步系统。传输用系统时钟同步，但对慢速设备可延长

6、传输数据的周期。方法是采用增加一条信号线（WAIT或READY）控制是否增加（插入）等待周期来延长传输周期。分离式传输：将一个读周期分解成二个分离子周期，提高总线传输率。第一子周期主模块发完地址，命令即释放总线，使其他模块能使用总线；第二子周期地址选中的从模块准备就绪即启动进行同步高速信息传输。PC机中系统总线PC/XT总线1981年IBM推出8位,适用于以8088为CPU的PC/XTPC机PC/AT总线1984年IBM推出以80286为CPU的16位PC机总线(未公布)ISA总线同期,Intel、IEEE和EISA集团联合开发出与AT总线相近的

7、ISA工业标准结构总线ISA总线主要性能：I/O空间0100H—03FFH；24位地址线，16MB寻址空间8/16位数据线62+36引脚最大位宽16位8MHz时钟频率带宽16MB/S具有中断和DMA通道功能IBM公司专为其PS/2系统开发的32位微通道总线结构。由于与老的PC机总线不完全兼容,并且执行的是使用许可证制度，因此未能得到有效推广。MCA总线1988年compaq、AST、EPSON等推出32位微机总线的，结构与ISA总线兼容，与IBM的MCA总线抗衡。Intel为其推出一套配套芯片。EISA总线主要性能：开放结构，与ISA总线兼容32

8、位地址线，4GB寻址能力32位数据线最大时钟频率8.3MHz带宽33MB/SEISA总线VESA组织(1992年由IBM、Compaq等