第13講PC組成原理及接口技術(shù)第13講PC組成原理及接口技術(shù)第13講PC組成原理及接口技術(shù)3.1.1主板概述(AT主板)第13講PC組成原理及接口技術(shù)第13講PC組成原理及接口技術(shù)13.1.1主板概述(AT主板)3.1.1主板概述(AT主板)2形狀參數(shù)1.從IBMPC和XT的Baby-AT結(jié)構(gòu)到ATX、NLX、WTX互換結(jié)構(gòu),Intel還提供MiniATX結(jié)構(gòu),ATX主板尺寸:1.2英寸X8.2英寸(284mmX208mm)2.最新的主板形狀參數(shù)規(guī)范BTX

可以安裝更多的集成部件。形狀參數(shù)1.從IBMPC和XT的Baby-AT結(jié)構(gòu)到ATX33.1.2

芯片組１芯片組思想的提出２芯片組提供的主要功能(1)提供對CPU的支持(2)提供對主存的管理(3)提供對Cache的管理與控制(4)提供標(biāo)準(zhǔn)AT機(jī)用I/O控制(如中斷控制器、定時器、DMA控制器等)(5)提供對各種標(biāo)準(zhǔn)總線的I/O擴(kuò)展槽的控制3.1.2芯片組１芯片組思想的提出43.1.2

芯片組芯片組是除CPU外的控制指揮中心。在選擇好CPU后,就要選擇一款與該CPU緊密配合的芯片組。芯片組與CPU的緊密配合，PC的性能就得到充分的發(fā)揮。主板的性能體現(xiàn)在芯片組的性能上,芯片組是決定主板性能的主要因素之一。3.1.2芯片組芯片組是除CPU外的控制指揮中心。53.1.2

芯片組芯片組由2-4塊超大規(guī)模集成電路組成。分為北橋芯片和南橋芯片北橋芯片主要負(fù)責(zé)管理CPU、內(nèi)存與圖形接口間的數(shù)據(jù)傳輸，為Cache、PCI、AGP、ECC糾錯提供工作平臺。位于CPU插槽附近。南橋芯片負(fù)責(zé)管理IDE、I/O設(shè)備接口，為高級電源管理、USB等提供工作平臺?，F(xiàn)在的南橋芯片集成了多媒體功能。3.1.2芯片組芯片組由2-4塊超大規(guī)模集成電路組成。分為63.1.2

芯片組南北橋結(jié)構(gòu)能夠為外圍設(shè)備提供高速的外圍總線,南北橋之間通過PCI連接的,因此南北橋芯片之間的頻繁數(shù)據(jù)交換必然使PCI總線的信息通路依然呈現(xiàn)一定程度的擁擠,也使得南北橋之間的信息交換受到一定的影響。

采用中心結(jié)構(gòu)(Hub)形式的芯片組。3.1.2芯片組南北橋結(jié)構(gòu)能夠為外圍設(shè)備提供高速的外圍總線7800系列芯片組使用中心(Hub)結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)形式始于Intel的810芯片組,經(jīng)815系列、820系列、840系列等,已發(fā)展到850、915系列及更新的系列例如：最近推出的Ｐ35芯片組I3I5I7800系列芯片組使用中心(Hub)結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)形83.1.2Ｐ35芯片組3.1.2Ｐ35芯片組93.1.2Ｐ35芯片組①MCH/GMCH

(MemoryController

Hub/GraphicsandMemoryControllerHub）,內(nèi)存控制中心/圖形、內(nèi)存控制中心②ICH(I/OControllerHub）I/O控制中心3.1.2Ｐ35芯片組①MCH/GMCH103.1.2Ｐ35芯片組內(nèi)存控制中心(MCH)和I/O(ICH)控制中心之間不再用PCI總線相連,而是專用高速總線相連,這可使MCH/GMCH和ICH之間頻繁大量的數(shù)據(jù)交換不會增加PCI總線的擁擠度,也不會受PCI總線速度相對較低的限制。(例如：Intel875P芯片組的MCH和ICH之間的數(shù)據(jù)交換速率為266MB/S,是PCI的兩倍)。3.1.2Ｐ35芯片組內(nèi)存控制中心(MCH)和I/O(IC113.1.3主板舉例(P35芯片組)3.1.3主板舉例(P35芯片組)12支持1066MHz四核處理器快速訪問內(nèi)存先進(jìn)視頻技術(shù)（杜比）內(nèi)存支持８GBMicrosoftWindowsVista,Windows7\Windows8環(huán)境

紅外收發(fā)器支持1066MHz四核處理器133.2主板BIOS與CMOSRAM

3.2.1主板BIOS

的演變BIOS是BasicInput/OutputSystem(基本輸入/輸出系統(tǒng))

,主要是指固化在計算機(jī)主板上ROM芯片中的一組程序,因此,常稱為主板BIOS(亦常稱為ROMBIOS或主板ROMBIOS)。3.2主板BIOS與CMOSRAM3.2.1主板BI143.2.1主板BIOS的演變在早期

PC中,包含了整個系統(tǒng)的所有驅(qū)動程序的

BIOS軟件代碼全部燒入安裝在主板上的只讀存儲器

(Read-OnlyMemory,ROM)芯片中，

掉電時數(shù)據(jù)仍能保留。目前的

BIOS已不僅僅局限于傳統(tǒng)的主板

BIOS,它已演變?yōu)轵?qū)動程序

(devicedrivers)的總和3.2.1主板BIOS的演變在早期PC中,包含了整個153.2.1主板BIOS的演變主板ROM芯片中除包含整個系統(tǒng)的所有驅(qū)動程序外,還包含一個加電自檢(poweronselftest,POST)程序和一個引導(dǎo)程序(bootstraploader)引導(dǎo)程序通過搜索軟盤驅(qū)動器或硬盤并裝入引導(dǎo)扇區(qū)

(bootsector)實現(xiàn)操作系統(tǒng)

(OS)的裝入。通過調(diào)用

BIOS中的驅(qū)動程序控制硬件。3.2.1主板BIOS的演變主板ROM芯片中除包含整個系統(tǒng)163.2.1主板BIOS的演變解決

PC加硬件的驅(qū)動問題添加的硬件適配卡，卡上有一個包含必要驅(qū)動程序的

ROM芯片ROM被編程為能夠通過搜索內(nèi)存指定區(qū)域來尋找適配卡的

ROM，找到,這些代碼被執(zhí)行,即代碼被連接到已存在的BIOS中,增加了相應(yīng)的驅(qū)動功能例如顯卡在

PC上電時就要工作3.2.1主板BIOS的演變解決PC加硬件的驅(qū)動問題173.2.1主板BIOS的演變操作系統(tǒng)啟動文件(IO.SYS)會檢查配置文件(CONFIG.SYS),由它指定任何需裝入的驅(qū)動程序以支持新增的硬件。文件

CONFIG.SYS(連同文件中命名的所有驅(qū)動程序)被放在引導(dǎo)驅(qū)動中。當(dāng)IO.SYS程序讀取這些驅(qū)動程序時就會把它們裝入內(nèi)存,把它們和其余的

BIOS連成整體。這些驅(qū)動程序是從磁盤裝入

RAM并連成完整

BIOS的。3.2.1主板BIOS的演變操作系統(tǒng)啟動文件(IO.SY183.2.1主板BIOS的演變完整的BIOS包含主板

ROM中的內(nèi)容,從適配卡ROM中增加的驅(qū)動程序及引導(dǎo)初期裝入RAM的驅(qū)動程序。它們在系統(tǒng)的3個不同物理位置,在功能上是完整的,這些程序通過稱為系統(tǒng)軟中斷(system-of-softwareinterrupts)的

BIOS子程序連成一個整體。3.2.1主板BIOS的演變完整的BIOS包含主板R193.2.1主板BIOS的演變操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序需要和一個指定的硬件交換信息,就調(diào)用一個特定的軟中斷,中斷向量表會把這個調(diào)用指向

BIOS的一個指定的部分。包含在ROM中的BIOS有時叫固件，越來越多的附件和硬件被引入系統(tǒng)，需要裝入越來越多的驅(qū)動程序。3.2.1主板BIOS的演變操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序需要和一個指203.2.1主板BIOS的演變16位的驅(qū)動從磁盤裝入，現(xiàn)在

已設(shè)計成從磁盤裝人的32位驅(qū)動取代主板

ROM中的所有驅(qū)動。

32位

WindowsXP裝入,主板或適配卡

ROM中16位程序就不再被調(diào)用,只有裝入

RAM的32位驅(qū)動程序被調(diào)用。在

PC上電瞬間,BIOS在

ROM中,但XP裝入后,BIOS全部在

RAM中。3.2.1主板BIOS的演變16位的驅(qū)動從磁盤裝入，現(xiàn)在213.2.1主板BIOS的演變將來最可能的情況

:主板

ROM在使系統(tǒng)啟動、初始化特定的硬件、提供上電密碼等安全方面的功能及一些基本的初始化配置時起作用

。但在操作系統(tǒng)裝入后

,起作用的將是一整套新的驅(qū)動程序

PC系統(tǒng)可以用相互間接口的分層硬件和軟件來描述。3.2.1主板BIOS的演變將來最可能的情況:22在分層結(jié)構(gòu)中

,應(yīng)用程序通過

API(applicationprograminterlace)與操作系統(tǒng)打交道。過調(diào)用操作系統(tǒng)完成文件讀取/保存功能。ROMBIOS及設(shè)備驅(qū)動程序包含了與操作系統(tǒng)和實際硬件接口的所有具體硬件的驅(qū)動程序,這樣

,操作系統(tǒng)不用直接與硬件打交道而是搜索相應(yīng)的驅(qū)動。在分層結(jié)構(gòu)中,應(yīng)用程序通過API(applicati23驅(qū)動是操作系統(tǒng)和硬件之間的接口，硬件制造商提供不同的驅(qū)動以使生產(chǎn)的硬件可以在

DOS、WindowsXP、Linux不同的操作系統(tǒng)下工作。由于一些操作系統(tǒng)使用相同的內(nèi)部接口,一些驅(qū)動也可以工作在多個操作系統(tǒng)中。驅(qū)動是操作系統(tǒng)和硬件之間的接口，硬件制造商提供不同的驅(qū)動以使243.2.2主板BIOS1.主板BIOS的4個主要功能POST(PowerOnSelfTest,加電自檢)與系統(tǒng)自舉裝入程序CMOSSETUP(BIOSSETUP)程序BootstrapLoader(系統(tǒng)自舉裝入程序)基本的I/O設(shè)備驅(qū)動程序和底層中斷服務(wù)程序3.2.2主板BIOS1.主板BIOS的4個主要功253.2.2主板BIOS當(dāng)接通電源(或接

Reset鍵)時,加電自檢POST，對PC中的CPU存儲器、芯片組、視頻適配器、磁盤控制器、磁盤驅(qū)動器、鍵盤等關(guān)鍵部件進(jìn)行檢查。通過測試這些硬件的工作狀態(tài)是否良好而決定計算機(jī)的下一步操作。

POST程序的入口地址為

FFFF:0000,即開機(jī)后從

FFFF:0000處開始執(zhí)行

POST程序。3.2.2主板BIOS當(dāng)接通電源(或接Reset鍵)時263.2.2主板BIOSCMOSSETUP(或

BIOSSETUP)程序

在POST過程中,若按下熱鍵(如Del鍵)則可以啟動該程序。指示用戶配置主板和芯片組的一些設(shè)置以及日期和時間、口令、磁盤驅(qū)動等基本的系統(tǒng)設(shè)置。通過該程序控制電源管理設(shè)置和從哪個驅(qū)動器啟動系統(tǒng)的順序。對有些系統(tǒng)而言,可以配置

CPU定時和時鐘倍頻設(shè)置。3.2.2主板BIOSCMOSSETUP(或BIOS273.2.2主板BIOS系統(tǒng)掉電后有電池給CMOSRAM芯片供電

,因此寫入的信息不會丟失。加之采用

CMOS保存數(shù)據(jù)時消耗的能量很小(只需

1μA電流),因此僅靠電池供電,CMOSRAM芯片中的信息也可以保存幾年。3.2.2主板BIOS系統(tǒng)掉電后有電池給CMOSRAM芯283.2.2主板BIOS需啟動

ROMBIOS中的CMOSSETUP程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行設(shè)置的情況。①系統(tǒng)第一次加電②系統(tǒng)增加、減少或更換與

CMOSSETUP相關(guān)的硬件或

I/O設(shè)備③

CMOSRAM因掉電、病毒、放電等原因造成其內(nèi)容丟失或被錯誤修改④用戶希望更改或設(shè)置系統(tǒng)口令⑤系統(tǒng)因某種需要而調(diào)整某些設(shè)置參數(shù)。3.2.2主板BIOS需啟動ROMBIOS中的CMOS293.2.2主板BIOSBootstrapLoader(系統(tǒng)自舉裝入程序)當(dāng)系統(tǒng)自檢測試完成后,則執(zhí)行BIOS中的系統(tǒng)自舉裝入程序。這個程序讀取各個磁盤驅(qū)動器的第一個物理扇區(qū)尋找一個有效的主引導(dǎo)記錄。如果找到一個扇區(qū)滿足確定的標(biāo)準(zhǔn)，這個扇區(qū)中的代碼就被執(zhí)行。3.2.2主板BIOSBootstrapLoader(303.2.2主板BIOS然后,主引導(dǎo)記錄(MBR)程序代碼通過讀取可引導(dǎo)卷的第一個物理扇區(qū)繼續(xù)這個引導(dǎo)過程,該扇區(qū)是一個卷引導(dǎo)記錄的起始，接著裝入第一個操作系統(tǒng)啟動文件,這個文件通常為IO.SYS(DOS/Windows9x/Me)或者是NTLDR(WindowsNT/2000/XP)。此時,操作系統(tǒng)處于受控狀態(tài)并繼續(xù)引導(dǎo)過程。3.2.2主板BIOS然后,主引導(dǎo)記錄(MBR)程序代碼313.2.3

CMOSRAMCMOSRAM本身不存放程序,對CMOSRAM中各項參數(shù)的設(shè)定是通過執(zhí)行主板BIOS中的CMOSSETUP程序完成的。接通計算機(jī)電源(或接Reset復(fù)位鍵)時,首先執(zhí)行的POST自診斷測試程序是通過讀取CMOSRAM中的內(nèi)容來識別系統(tǒng)硬件配置,并根據(jù)這些配置信息對系統(tǒng)中各部件進(jìn)行測試和初始化的。3.2.3CMOSRAMCMOSRAM本身不存放程323.2.3

CMOSRAM早期的AT系統(tǒng)中,Motorola的146818芯片被用作RTC(實時時鐘)和CMOSRAM芯片,有簡單的數(shù)字時鐘,占用10B的RAM,提供年、月、日

、時、分、秒信息。剩余的54B的RAM被IBMAT的設(shè)計者設(shè)計成用于存儲系統(tǒng)的配置信息。3.2.3CMOSRAM早期的AT系統(tǒng)中,Motor333.3.1總線概述學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解與計算機(jī)總線相關(guān)的基本概念,包括總線,總線標(biāo)準(zhǔn)，計算機(jī)中采用總線技術(shù)益處,總線的層次

。2總線的性能指標(biāo):同時了解標(biāo)準(zhǔn)接口,標(biāo)準(zhǔn)接口與總線標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別，計算機(jī)中采用標(biāo)準(zhǔn)接口技術(shù)的益處等。

3.3.1總線概述學(xué)習(xí)目標(biāo)34學(xué)習(xí)目標(biāo)３.PC機(jī)中的主要總線有處理器總線、存儲器總線和系統(tǒng)總線，了解處理器總線和存儲器總線的作用及主要性能。４.了解PC機(jī)中系統(tǒng)總線的作用、發(fā)展和主要性能,這些總線包括XT總線、ISA總線、EISA總線和PCI總線等,了解AGP總線PCI-Express總線概況。學(xué)習(xí)目標(biāo)353.2總線3.2.1概述總線：是計算機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓猜窂?，實現(xiàn)計算機(jī)中兩個或更多部件之間的通訊。包括地址總線AB）、數(shù)據(jù)總線（DB）、控制總線（CB）?？偩€標(biāo)準(zhǔn)：是指計算機(jī)系統(tǒng)各部件之間通過總線傳輸信息時應(yīng)遵守的一些協(xié)議與規(guī)范。3.2總線3.2.1概述36

總線帶寬、總線位寬、總線工作頻率三者之間的關(guān)系就像高速公路上的車流量、車道數(shù)和車速的關(guān)系。車流量取決于車道數(shù)和車速，車道數(shù)越多、車速越快則車流量越大：同樣，總線帶寬取決于總線位寬和工作頻率，總線位寬越寬、工作頻率越高則總線帶寬越大?？偩€的性能指標(biāo)總線帶寬、總線位寬、總線工作頻率三者之間的關(guān)系就像高速371.總線位寬：指總線能同時傳輸傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)，即常說的16位、32位、64位2.總線的工作頻率（也稱總線的時鐘頻率）是指用于協(xié)調(diào)總線上各種操作時鐘信號的頻率（常以MHz為單位）3.總線的帶寬

(總線的數(shù)據(jù)傳輸速率

)指單位時間內(nèi)總線上可傳送的數(shù)據(jù)量

,即常說的每秒鐘傳送多少個字節(jié)。1.總線位寬：指總線能同時傳輸傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)，即常說的138總線的帶寬用公式表示為Q=WxF/N

其中Q總線的帶寬(MBps)，W為總線的數(shù)據(jù)寬度

[總線位寬／8,單位為字節(jié)

(B)]，F(xiàn)為總線工作頻率

(MHz)，N為完成一次數(shù)據(jù)傳送所需的總線時鐘周期的個數(shù)

(N=2,表示完成一次數(shù)據(jù)傳送需要兩個總線時鐘周期)?？偩€的帶寬用公式表示為Q=WxF/N394.總線的尋址能力總線的尋址能力主要指地址總線的位數(shù)及所能直接尋址的存儲器空間的大小。一般地

,地址線的位數(shù)越多,能尋址的地址空間越大。5.總線的握手協(xié)議按照總線上信息傳送的握手方式劃分,總線有同步、異步和半同步。4.總線的尋址能力總線的尋址能力主要指地址總線的位數(shù)及所40同步總線：是指總線上各模塊間的信息傳送統(tǒng)一以總線時鐘為基準(zhǔn),即各種信號出現(xiàn)在總線上的時刻由總線時鐘確定;異步總線：是指一個信號出現(xiàn)在總線上的時刻取決于前一信號的出現(xiàn)

,即信號的改變是順序發(fā)生的;半同步總線：則是前兩種總線握手方式的混合。同步總線：是指總線上各模塊間的信息傳送統(tǒng)一以總線時鐘為基準(zhǔn),416.突發(fā)傳送

總線上數(shù)據(jù)的傳送方式分正常傳送和突發(fā)傳送

兩種。正常傳送方式每一個傳送周期內(nèi)都先傳送數(shù)據(jù)的地址,然后傳送數(shù)據(jù)。有些總線支持一種連續(xù)的、成塊數(shù)據(jù)的傳送,傳送開始后,只需給出數(shù)據(jù)的首地址,然后連續(xù)地傳送多個數(shù)據(jù),后續(xù)數(shù)據(jù)的地址默認(rèn)為前數(shù)據(jù)地址加1,這種數(shù)據(jù)傳送方式稱為突發(fā)傳送。6.突發(fā)傳送總線上數(shù)據(jù)的傳送方式分正常傳送和突發(fā)傳送42突發(fā)傳送省去了每次數(shù)據(jù)傳送前傳送該數(shù)據(jù)的地址的過程,故在總線寬度和總線時鐘頻率相同的情況下突發(fā)傳送方式的總線傳輸率高于正常傳送方式。7.總線的負(fù)載能力總線的負(fù)載能力可以理解為總線上所能掛接的遵循該總線電氣規(guī)范的總線設(shè)備的數(shù)目。突發(fā)傳送省去了每次數(shù)據(jù)傳送前傳送該數(shù)據(jù)的地址的過程,故在總43第13講PC組成原理及接口技術(shù)課件441.處理器總線

處理器總線又稱為前端總線

是主板上速度最快的總線,其性能指標(biāo)是芯片組和主板的最重要的性能指標(biāo)之一。2.存儲器總線1.處理器總線453.3.3

輸入輸出總線1．PC/XT、ISA（PC/AT）總線2．MCA、EISA總線3．VESA、PCI總線4．AGP總線3.3.3輸入輸出總線1．PC/XT、ISA（PC/AT）46

PC/XT總線是一種開放式結(jié)構(gòu)的計算機(jī)總線，該底板總線有62個引腳，支持8位雙向數(shù)據(jù)傳輸和20位尋址空間，有8個接地和電源引腳、25個控制信號引腳、1個保留引腳。總線底板上有5個系統(tǒng)插槽，用于I/O設(shè)備與PC機(jī)連接。該總線的特點是把CPU視為總線的惟一主控設(shè)備，其余外圍設(shè)備均為從屬設(shè)備。

PC/XT總線是一種開放式結(jié)構(gòu)的計算機(jī)總線，該底板總線有47IBM公司在PC總線基礎(chǔ)上增加36個引腳，形成了AT總線。即從1982年以后，逐步確立的IBM公司工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)，簡稱為ISA（IndustryStandardArchitecture）總線，有時也稱為PC/AT總線。IBM公司在PC總線基礎(chǔ)上增加36個引腳，形成了AT總線。即48MCA總線:1987年IBM公司為保護(hù)自身的利益，在宣布PC/2機(jī)器時，推出相對封閉的微通道結(jié)構(gòu)。EISA總線:為了打破IBM的壟斷，1988年9月，Compaq，AST，Epson，HP，Olivetti，NEC等9家公司聯(lián)合起來，推出了一種兼容性更優(yōu)越的總線，即EISA總線。

MCA總線:1987年IBM公司為保護(hù)自身的利益，在宣布PC49VESA總線:1992年VESA（VideoElectronicsStandardsAssociation視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會）聯(lián)合60余家公司，對PC總線進(jìn)行了第五次創(chuàng)新，推出標(biāo)準(zhǔn)VESAV1.0。傳輸效率高，獨立于處理器的總線標(biāo)準(zhǔn)，PCI與CPU隔離，即插即用，支持總線控制方式，同步操作，突發(fā)傳輸。VESA總線:1992年VESA（VideoElectro50①PCI總線的傳輸效率高。標(biāo)準(zhǔn)

PCI總線的帶寬為

133MBps,其他版本的

PCI總線的帶寬則更高。②

PCI總線是一種獨立于處理器的總線標(biāo)準(zhǔn),可以支持多種處理器,從而適用于由不同

CPU組成的系統(tǒng)

。

同時,它將處理器子系統(tǒng)與外圍設(shè)備分開。①PCI總線的傳輸效率高。標(biāo)準(zhǔn)PCI總線的帶寬為151③由于

PCI總線與

CPU隔離

,因此不會造成

CPU負(fù)載過重的問題。

PCI總線可以帶

10個負(fù)載。PCI總線可以和處理器總線并行工作而不是取代處理器總線。數(shù)據(jù)在被CPU處理同時,PCI總線也正忙于在部件之間傳送信息,這是

PC中引人

PCI總線的一個重要的好處。③由于PCI總線與CPU隔離,因此不會造成CP52④PCI具有即插即用功能。這是由于

PCI具有自動設(shè)置功能

,用戶在插入

PCI接口卡后

,不必再去調(diào)整開關(guān)或跳線插頭狀態(tài)

(為了防止系統(tǒng)資源使用時發(fā)生沖突,需要對不同接口卡的

I/O地址、DMA通道、硬中斷級進(jìn)行設(shè)置),這些設(shè)置工作在系統(tǒng)初始化時均由

BIOS完成。④PCI具有即插即用功能。53⑤PCI總線支持總線主控方式。允許多個處理器系統(tǒng)中的任何一個處理器

(包括有總線處理能力的外圍設(shè)備

)成為總線主控設(shè)備

,對總線操作實行控制。⑥

PCI總線采用同步操作。

PCI獨特的同步操作能力可保證微處理器和總線主控制器同時操作,而不必等待后者操作完成。⑤PCI總線支持總線主控方式。允許多個處理器系統(tǒng)中的任何54⑦PCI總線支持突發(fā)傳輸方式非突發(fā)傳輸方式是指在一個傳輸周期內(nèi),先給出地址,然后給出數(shù)據(jù),在后面的傳輸周期里,不斷重復(fù)這種先送地址、后送數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行傳輸。⑦PCI總線支持突發(fā)傳輸方式55第13講PC組成原理及接口技術(shù)課件56PCI總線信號分為地址線、數(shù)據(jù)線、接口控制線、仲裁線、系統(tǒng)線、中斷請求線、高速緩存支持、出錯報告等信號線加速圖形端口

(AGP)AGP(acceleratedgraphicsport加速圖形端口

)是

Intel公司提出的局部總線,專門用于高性能圖形及視頻支持。PCI總線信號分為地址線、數(shù)據(jù)線、接口控制線、仲裁線、系統(tǒng)57AGP獨立于PCI,為任務(wù)繁重的圖形加速卡提供了一條專用的

"快車道",又使

PCI總線專門用于傳統(tǒng)的輸入

/輸出AGP以

PCI為基礎(chǔ),但是有所增加和增強(qiáng),在物理上、電氣上和邏輯上獨立于PCI。AGP插槽類似于

PCI,但是有一些附加信號,在系統(tǒng)中的位置也不同。AGP獨立于PCI,為任務(wù)繁重的圖形加速卡提供了一條專用的58例如：AGP以

66MHz基頻運行,為PCI的兩倍?；?/p>

AGP模式稱為

1x,每個周期完成一次傳輸。由于

AGP總線為

32b(4B)寬,每秒

6600萬次的條件下達(dá)到大約66MBps數(shù)據(jù)傳輸能力。

AGP2x模式

,每個周期完成兩次數(shù)據(jù)傳輸

,數(shù)據(jù)傳輸能力達(dá)到

533MBps。

例如：AGP以66MHz基頻運行,為PCI的兩倍?；?9模式／

總線寬(b)／總線速率(MHz)／每個周期數(shù)據(jù)傳送次數(shù)／帶寬(MBps)AGP1x

32

66 266AGP2x

32

66 2 533AGP4x

32

66 4 1066模式／總線寬(b)／總線速率(MHz)／每個周期數(shù)據(jù)傳送60推出

AGP的另一主要原因是允許

AGP圖形卡能與系統(tǒng)

RAM直接進(jìn)行高速連接

,即允許AGP圖形卡直接存取系統(tǒng)RAM。這既能用于在主板上實現(xiàn)不需要額外顯示

RAM的低成本圖形卡,也允許AGP圖形卡共享系統(tǒng)主存。近年來已很少有AGP圖形卡共享主存,而是具有自己的高速存儲器(如

256MB)推出AGP的另一主要原因是允許AGP圖形卡能與系統(tǒng)61盡管

AGP8x的帶寬已經(jīng)比標(biāo)準(zhǔn)的

PCI快

16倍

,但只有

PCI-Expressx16的

1/20從

2004年中期開始

,主板和系統(tǒng)供應(yīng)商在高性能系統(tǒng)中已用

PCI-Expressx16擴(kuò)展槽代替

AGP8x0從

2006年起

,新推出的大部分主板已用

PCI-Expressx16擴(kuò)展槽代替

AGP,這將逐步終極

AGP。盡管AGP8x的帶寬已經(jīng)比標(biāo)準(zhǔn)的PCI快16623.PCI-Express2001年,Intel開發(fā)一種新的高速總線技術(shù)規(guī)范。2001年8月,作為

PCI的新一代規(guī)范。

2002年

4月

,初始版本

1.0完成并被

PCI-SIG命名為

PCI-Express

2002年

7月,PCI-Express1.0規(guī)范被批準(zhǔn)。3.PCI-Express63PCI-Express在開發(fā)之初被稱為

是希望該總線規(guī)范，逐步代替在

PC中使用了10-15年的第一代的

ISA/AT等總線和第二代的PCI等總線。人們希望它能成為在

PC中占主導(dǎo)地位的總線,在未來的

10-15年中滿足逐步增長的總線帶寬的需求。PCI-Express在開發(fā)之初被稱為是希望該總線規(guī)范，逐64PCI-Express的主要特性如下①和已有的

PCI枚舉和設(shè)備驅(qū)動程序兼容。②物理連接可以是銅的、光的或別的物理媒介以滿足將來的設(shè)計規(guī)范。③最大化每個引腳的帶寬且可以減小體積、降低成本、簡化布線和制板設(shè)計并且簡化信號的完整性問題。PCI-Express的主要特性如下65④與同步時鐘相比

,內(nèi)嵌的時鐘更容易實現(xiàn)頻率的改變。⑤通過頻率和寬度(通道)的增加便于提高帶寬(吞吐量,throughput)。⑥潛伏時間短有利于同步要求高

(時間敏感)的數(shù)據(jù)傳送,如視頻流。⑦具有熱插拔能力。⑧具有電源管理能力。④與同步時鐘相比,內(nèi)嵌的時鐘更容易實現(xiàn)頻率的改變。66第13講PC組成原理及接口技術(shù)課件67謝謝謝謝68第13講PC組成原理及接口技術(shù)第13講PC組成原理及接口技術(shù)第13講PC組成原理及接口技術(shù)3.1.1主板概述(AT主板)第13講PC組成原理及接口技術(shù)第13講PC組成原理及接口技術(shù)693.1.1主板概述(AT主板)3.1.1主板概述(AT主板)70形狀參數(shù)1.從IBMPC和XT的Baby-AT結(jié)構(gòu)到ATX、NLX、WTX互換結(jié)構(gòu),Intel還提供MiniATX結(jié)構(gòu),ATX主板尺寸:1.2英寸X8.2英寸(284mmX208mm)2.最新的主板形狀參數(shù)規(guī)范BTX

可以安裝更多的集成部件。形狀參數(shù)1.從IBMPC和XT的Baby-AT結(jié)構(gòu)到ATX713.1.2

芯片組１芯片組思想的提出２芯片組提供的主要功能(1)提供對CPU的支持(2)提供對主存的管理(3)提供對Cache的管理與控制(4)提供標(biāo)準(zhǔn)AT機(jī)用I/O控制(如中斷控制器、定時器、DMA控制器等)(5)提供對各種標(biāo)準(zhǔn)總線的I/O擴(kuò)展槽的控制3.1.2芯片組１芯片組思想的提出723.1.2

芯片組芯片組是除CPU外的控制指揮中心。在選擇好CPU后,就要選擇一款與該CPU緊密配合的芯片組。芯片組與CPU的緊密配合，PC的性能就得到充分的發(fā)揮。主板的性能體現(xiàn)在芯片組的性能上,芯片組是決定主板性能的主要因素之一。3.1.2芯片組芯片組是除CPU外的控制指揮中心。733.1.2

芯片組芯片組由2-4塊超大規(guī)模集成電路組成。分為北橋芯片和南橋芯片北橋芯片主要負(fù)責(zé)管理CPU、內(nèi)存與圖形接口間的數(shù)據(jù)傳輸，為Cache、PCI、AGP、ECC糾錯提供工作平臺。位于CPU插槽附近。南橋芯片負(fù)責(zé)管理IDE、I/O設(shè)備接口，為高級電源管理、USB等提供工作平臺。現(xiàn)在的南橋芯片集成了多媒體功能。3.1.2芯片組芯片組由2-4塊超大規(guī)模集成電路組成。分為743.1.2

芯片組南北橋結(jié)構(gòu)能夠為外圍設(shè)備提供高速的外圍總線,南北橋之間通過PCI連接的,因此南北橋芯片之間的頻繁數(shù)據(jù)交換必然使PCI總線的信息通路依然呈現(xiàn)一定程度的擁擠,也使得南北橋之間的信息交換受到一定的影響。

采用中心結(jié)構(gòu)(Hub)形式的芯片組。3.1.2芯片組南北橋結(jié)構(gòu)能夠為外圍設(shè)備提供高速的外圍總線75800系列芯片組使用中心(Hub)結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)形式始于Intel的810芯片組,經(jīng)815系列、820系列、840系列等,已發(fā)展到850、915系列及更新的系列例如：最近推出的Ｐ35芯片組I3I5I7800系列芯片組使用中心(Hub)結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)形763.1.2Ｐ35芯片組3.1.2Ｐ35芯片組773.1.2Ｐ35芯片組①MCH/GMCH

(MemoryController

Hub/GraphicsandMemoryControllerHub）,內(nèi)存控制中心/圖形、內(nèi)存控制中心②ICH(I/OControllerHub）I/O控制中心3.1.2Ｐ35芯片組①MCH/GMCH783.1.2Ｐ35芯片組內(nèi)存控制中心(MCH)和I/O(ICH)控制中心之間不再用PCI總線相連,而是專用高速總線相連,這可使MCH/GMCH和ICH之間頻繁大量的數(shù)據(jù)交換不會增加PCI總線的擁擠度,也不會受PCI總線速度相對較低的限制。(例如：Intel875P芯片組的MCH和ICH之間的數(shù)據(jù)交換速率為266MB/S,是PCI的兩倍)。3.1.2Ｐ35芯片組內(nèi)存控制中心(MCH)和I/O(IC793.1.3主板舉例(P35芯片組)3.1.3主板舉例(P35芯片組)80支持1066MHz四核處理器快速訪問內(nèi)存先進(jìn)視頻技術(shù)（杜比）內(nèi)存支持８GBMicrosoftWindowsVista,Windows7\Windows8環(huán)境

紅外收發(fā)器支持1066MHz四核處理器813.2主板BIOS與CMOSRAM

3.2.1主板BIOS

的演變BIOS是BasicInput/OutputSystem(基本輸入/輸出系統(tǒng))

,主要是指固化在計算機(jī)主板上ROM芯片中的一組程序,因此,常稱為主板BIOS(亦常稱為ROMBIOS或主板ROMBIOS)。3.2主板BIOS與CMOSRAM3.2.1主板BI823.2.1主板BIOS的演變在早期

PC中,包含了整個系統(tǒng)的所有驅(qū)動程序的

BIOS軟件代碼全部燒入安裝在主板上的只讀存儲器

(Read-OnlyMemory,ROM)芯片中，

掉電時數(shù)據(jù)仍能保留。目前的

BIOS已不僅僅局限于傳統(tǒng)的主板

BIOS,它已演變?yōu)轵?qū)動程序

(devicedrivers)的總和3.2.1主板BIOS的演變在早期PC中,包含了整個833.2.1主板BIOS的演變主板ROM芯片中除包含整個系統(tǒng)的所有驅(qū)動程序外,還包含一個加電自檢(poweronselftest,POST)程序和一個引導(dǎo)程序(bootstraploader)引導(dǎo)程序通過搜索軟盤驅(qū)動器或硬盤并裝入引導(dǎo)扇區(qū)

(bootsector)實現(xiàn)操作系統(tǒng)

(OS)的裝入。通過調(diào)用

BIOS中的驅(qū)動程序控制硬件。3.2.1主板BIOS的演變主板ROM芯片中除包含整個系統(tǒng)843.2.1主板BIOS的演變解決

PC加硬件的驅(qū)動問題添加的硬件適配卡，卡上有一個包含必要驅(qū)動程序的

ROM芯片ROM被編程為能夠通過搜索內(nèi)存指定區(qū)域來尋找適配卡的

ROM，找到,這些代碼被執(zhí)行,即代碼被連接到已存在的BIOS中,增加了相應(yīng)的驅(qū)動功能例如顯卡在

PC上電時就要工作3.2.1主板BIOS的演變解決PC加硬件的驅(qū)動問題853.2.1主板BIOS的演變操作系統(tǒng)啟動文件(IO.SYS)會檢查配置文件(CONFIG.SYS),由它指定任何需裝入的驅(qū)動程序以支持新增的硬件。文件

CONFIG.SYS(連同文件中命名的所有驅(qū)動程序)被放在引導(dǎo)驅(qū)動中。當(dāng)IO.SYS程序讀取這些驅(qū)動程序時就會把它們裝入內(nèi)存,把它們和其余的

BIOS連成整體。這些驅(qū)動程序是從磁盤裝入

RAM并連成完整

BIOS的。3.2.1主板BIOS的演變操作系統(tǒng)啟動文件(IO.SY863.2.1主板BIOS的演變完整的BIOS包含主板

ROM中的內(nèi)容,從適配卡ROM中增加的驅(qū)動程序及引導(dǎo)初期裝入RAM的驅(qū)動程序。它們在系統(tǒng)的3個不同物理位置,在功能上是完整的,這些程序通過稱為系統(tǒng)軟中斷(system-of-softwareinterrupts)的

BIOS子程序連成一個整體。3.2.1主板BIOS的演變完整的BIOS包含主板R873.2.1主板BIOS的演變操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序需要和一個指定的硬件交換信息,就調(diào)用一個特定的軟中斷,中斷向量表會把這個調(diào)用指向

BIOS的一個指定的部分。包含在ROM中的BIOS有時叫固件，越來越多的附件和硬件被引入系統(tǒng)，需要裝入越來越多的驅(qū)動程序。3.2.1主板BIOS的演變操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序需要和一個指883.2.1主板BIOS的演變16位的驅(qū)動從磁盤裝入，現(xiàn)在

已設(shè)計成從磁盤裝人的32位驅(qū)動取代主板

ROM中的所有驅(qū)動。

32位

WindowsXP裝入,主板或適配卡

ROM中16位程序就不再被調(diào)用,只有裝入

RAM的32位驅(qū)動程序被調(diào)用。在

PC上電瞬間,BIOS在

ROM中,但XP裝入后,BIOS全部在

RAM中。3.2.1主板BIOS的演變16位的驅(qū)動從磁盤裝入，現(xiàn)在893.2.1主板BIOS的演變將來最可能的情況

:主板

ROM在使系統(tǒng)啟動、初始化特定的硬件、提供上電密碼等安全方面的功能及一些基本的初始化配置時起作用

。但在操作系統(tǒng)裝入后

,起作用的將是一整套新的驅(qū)動程序

PC系統(tǒng)可以用相互間接口的分層硬件和軟件來描述。3.2.1主板BIOS的演變將來最可能的情況:90在分層結(jié)構(gòu)中

,應(yīng)用程序通過

API(applicationprograminterlace)與操作系統(tǒng)打交道。過調(diào)用操作系統(tǒng)完成文件讀取/保存功能。ROMBIOS及設(shè)備驅(qū)動程序包含了與操作系統(tǒng)和實際硬件接口的所有具體硬件的驅(qū)動程序,這樣

,操作系統(tǒng)不用直接與硬件打交道而是搜索相應(yīng)的驅(qū)動。在分層結(jié)構(gòu)中,應(yīng)用程序通過API(applicati91驅(qū)動是操作系統(tǒng)和硬件之間的接口，硬件制造商提供不同的驅(qū)動以使生產(chǎn)的硬件可以在

DOS、WindowsXP、Linux不同的操作系統(tǒng)下工作。由于一些操作系統(tǒng)使用相同的內(nèi)部接口,一些驅(qū)動也可以工作在多個操作系統(tǒng)中。驅(qū)動是操作系統(tǒng)和硬件之間的接口，硬件制造商提供不同的驅(qū)動以使923.2.2主板BIOS1.主板BIOS的4個主要功能POST(PowerOnSelfTest,加電自檢)與系統(tǒng)自舉裝入程序CMOSSETUP(BIOSSETUP)程序BootstrapLoader(系統(tǒng)自舉裝入程序)基本的I/O設(shè)備驅(qū)動程序和底層中斷服務(wù)程序3.2.2主板BIOS1.主板BIOS的4個主要功933.2.2主板BIOS當(dāng)接通電源(或接

Reset鍵)時,加電自檢POST，對PC中的CPU存儲器、芯片組、視頻適配器、磁盤控制器、磁盤驅(qū)動器、鍵盤等關(guān)鍵部件進(jìn)行檢查。通過測試這些硬件的工作狀態(tài)是否良好而決定計算機(jī)的下一步操作。

POST程序的入口地址為

FFFF:0000,即開機(jī)后從

FFFF:0000處開始執(zhí)行

POST程序。3.2.2主板BIOS當(dāng)接通電源(或接Reset鍵)時943.2.2主板BIOSCMOSSETUP(或

BIOSSETUP)程序

在POST過程中,若按下熱鍵(如Del鍵)則可以啟動該程序。指示用戶配置主板和芯片組的一些設(shè)置以及日期和時間、口令、磁盤驅(qū)動等基本的系統(tǒng)設(shè)置。通過該程序控制電源管理設(shè)置和從哪個驅(qū)動器啟動系統(tǒng)的順序。對有些系統(tǒng)而言,可以配置

CPU定時和時鐘倍頻設(shè)置。3.2.2主板BIOSCMOSSETUP(或BIOS953.2.2主板BIOS系統(tǒng)掉電后有電池給CMOSRAM芯片供電

,因此寫入的信息不會丟失。加之采用

CMOS保存數(shù)據(jù)時消耗的能量很小(只需

1μA電流),因此僅靠電池供電,CMOSRAM芯片中的信息也可以保存幾年。3.2.2主板BIOS系統(tǒng)掉電后有電池給CMOSRAM芯963.2.2主板BIOS需啟動

ROMBIOS中的CMOSSETUP程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行設(shè)置的情況。①系統(tǒng)第一次加電②系統(tǒng)增加、減少或更換與

CMOSSETUP相關(guān)的硬件或

I/O設(shè)備③

CMOSRAM因掉電、病毒、放電等原因造成其內(nèi)容丟失或被錯誤修改④用戶希望更改或設(shè)置系統(tǒng)口令⑤系統(tǒng)因某種需要而調(diào)整某些設(shè)置參數(shù)。3.2.2主板BIOS需啟動ROMBIOS中的CMOS973.2.2主板BIOSBootstrapLoader(系統(tǒng)自舉裝入程序)當(dāng)系統(tǒng)自檢測試完成后,則執(zhí)行BIOS中的系統(tǒng)自舉裝入程序。這個程序讀取各個磁盤驅(qū)動器的第一個物理扇區(qū)尋找一個有效的主引導(dǎo)記錄。如果找到一個扇區(qū)滿足確定的標(biāo)準(zhǔn)，這個扇區(qū)中的代碼就被執(zhí)行。3.2.2主板BIOSBootstrapLoader(983.2.2主板BIOS然后,主引導(dǎo)記錄(MBR)程序代碼通過讀取可引導(dǎo)卷的第一個物理扇區(qū)繼續(xù)這個引導(dǎo)過程,該扇區(qū)是一個卷引導(dǎo)記錄的起始，接著裝入第一個操作系統(tǒng)啟動文件,這個文件通常為IO.SYS(DOS/Windows9x/Me)或者是NTLDR(WindowsNT/2000/XP)。此時,操作系統(tǒng)處于受控狀態(tài)并繼續(xù)引導(dǎo)過程。3.2.2主板BIOS然后,主引導(dǎo)記錄(MBR)程序代碼993.2.3

CMOSRAMCMOSRAM本身不存放程序,對CMOSRAM中各項參數(shù)的設(shè)定是通過執(zhí)行主板BIOS中的CMOSSETUP程序完成的。接通計算機(jī)電源(或接Reset復(fù)位鍵)時,首先執(zhí)行的POST自診斷測試程序是通過讀取CMOSRAM中的內(nèi)容來識別系統(tǒng)硬件配置,并根據(jù)這些配置信息對系統(tǒng)中各部件進(jìn)行測試和初始化的。3.2.3CMOSRAMCMOSRAM本身不存放程1003.2.3

CMOSRAM早期的AT系統(tǒng)中,Motorola的146818芯片被用作RTC(實時時鐘)和CMOSRAM芯片,有簡單的數(shù)字時鐘,占用10B的RAM,提供年、月、日

、時、分、秒信息。剩余的54B的RAM被IBMAT的設(shè)計者設(shè)計成用于存儲系統(tǒng)的配置信息。3.2.3CMOSRAM早期的AT系統(tǒng)中,Motor1013.3.1總線概述學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解與計算機(jī)總線相關(guān)的基本概念,包括總線,總線標(biāo)準(zhǔn)，計算機(jī)中采用總線技術(shù)益處,總線的層次

。2總線的性能指標(biāo):同時了解標(biāo)準(zhǔn)接口,標(biāo)準(zhǔn)接口與總線標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別，計算機(jī)中采用標(biāo)準(zhǔn)接口技術(shù)的益處等。

3.3.1總線概述學(xué)習(xí)目標(biāo)102學(xué)習(xí)目標(biāo)３.PC機(jī)中的主要總線有處理器總線、存儲器總線和系統(tǒng)總線，了解處理器總線和存儲器總線的作用及主要性能。４.了解PC機(jī)中系統(tǒng)總線的作用、發(fā)展和主要性能,這些總線包括XT總線、ISA總線、EISA總線和PCI總線等,了解AGP總線PCI-Express總線概況。學(xué)習(xí)目標(biāo)1033.2總線3.2.1概述總線：是計算機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓猜窂?，實現(xiàn)計算機(jī)中兩個或更多部件之間的通訊。包括地址總線AB）、數(shù)據(jù)總線（DB）、控制總線（CB）?？偩€標(biāo)準(zhǔn)：是指計算機(jī)系統(tǒng)各部件之間通過總線傳輸信息時應(yīng)遵守的一些協(xié)議與規(guī)范。3.2總線3.2.1概述104

總線帶寬、總線位寬、總線工作頻率三者之間的關(guān)系就像高速公路上的車流量、車道數(shù)和車速的關(guān)系。車流量取決于車道數(shù)和車速，車道數(shù)越多、車速越快則車流量越大：同樣，總線帶寬取決于總線位寬和工作頻率，總線位寬越寬、工作頻率越高則總線帶寬越大?？偩€的性能指標(biāo)總線帶寬、總線位寬、總線工作頻率三者之間的關(guān)系就像高速1051.總線位寬：指總線能同時傳輸傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)，即常說的16位、32位、64位2.總線的工作頻率（也稱總線的時鐘頻率）是指用于協(xié)調(diào)總線上各種操作時鐘信號的頻率（常以MHz為單位）3.總線的帶寬

(總線的數(shù)據(jù)傳輸速率

)指單位時間內(nèi)總線上可傳送的數(shù)據(jù)量

,即常說的每秒鐘傳送多少個字節(jié)。1.總線位寬：指總線能同時傳輸傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)，即常說的1106總線的帶寬用公式表示為Q=WxF/N

其中Q總線的帶寬(MBps)，W為總線的數(shù)據(jù)寬度

[總線位寬／8,單位為字節(jié)

(B)]，F(xiàn)為總線工作頻率

(MHz)，N為完成一次數(shù)據(jù)傳送所需的總線時鐘周期的個數(shù)

(N=2,表示完成一次數(shù)據(jù)傳送需要兩個總線時鐘周期)。總線的帶寬用公式表示為Q=WxF/N1074.總線的尋址能力總線的尋址能力主要指地址總線的位數(shù)及所能直接尋址的存儲器空間的大小。一般地

,地址線的位數(shù)越多,能尋址的地址空間越大。5.總線的握手協(xié)議按照總線上信息傳送的握手方式劃分,總線有同步、異步和半同步。4.總線的尋址能力總線的尋址能力主要指地址總線的位數(shù)及所108同步總線：是指總線上各模塊間的信息傳送統(tǒng)一以總線時鐘為基準(zhǔn),即各種信號出現(xiàn)在總線上的時刻由總線時鐘確定;異步總線：是指一個信號出現(xiàn)在總線上的時刻取決于前一信號的出現(xiàn)

,即信號的改變是順序發(fā)生的;半同步總線：則是前兩種總線握手方式的混合。同步總線：是指總線上各模塊間的信息傳送統(tǒng)一以總線時鐘為基準(zhǔn),1096.突發(fā)傳送

總線上數(shù)據(jù)的傳送方式分正常傳送和突發(fā)傳送

兩種。正常傳送方式每一個傳送周期內(nèi)都先傳送數(shù)據(jù)的地址,然后傳送數(shù)據(jù)。有些總線支持一種連續(xù)的、成塊數(shù)據(jù)的傳送,傳送開始后,只需給出數(shù)據(jù)的首地址,然后連續(xù)地傳送多個數(shù)據(jù),后續(xù)數(shù)據(jù)的地址默認(rèn)為前數(shù)據(jù)地址加1,這種數(shù)據(jù)傳送方式稱為突發(fā)傳送。6.突發(fā)傳送總線上數(shù)據(jù)的傳送方式分正常傳送和突發(fā)傳送110突發(fā)傳送省去了每次數(shù)據(jù)傳送前傳送該數(shù)據(jù)的地址的過程,故在總線寬度和總線時鐘頻率相同的情況下突發(fā)傳送方式的總線傳輸率高于正常傳送方式。7.總線的負(fù)載能力總線的負(fù)載能力可以理解為總線上所能掛接的遵循該總線電氣規(guī)范的總線設(shè)備的數(shù)目。突發(fā)傳送省去了每次數(shù)據(jù)傳送前傳送該數(shù)據(jù)的地址的過程,故在總111第13講PC組成原理及接口技術(shù)課件1121.處理器總線

處理器總線又稱為前端總線

是主板上速度最快的總線,其性能指標(biāo)是芯片組和主板的最重要的性能指標(biāo)之一。2.存儲器總線1.處理器總線1133.3.3

輸入輸出總線1．PC/XT、ISA（PC/AT）總線2．MCA、EISA總線3．VESA、PCI總線4．AGP總線3.3.3輸入輸出總線1．PC/XT、ISA（PC/AT）114

PC/XT總線是一種開放式結(jié)構(gòu)的計算機(jī)總線，該底板總線有62個引腳，支持8位雙向數(shù)據(jù)傳輸和20位尋址空間，有8個接地和電源引腳、25個控制信號引腳、1個保留引腳。總線底板上有5個系統(tǒng)插槽，用于I/O設(shè)備與PC機(jī)連接。該總線的特點是把CPU視為總線的惟一主控設(shè)備，其余外圍設(shè)備均為從屬設(shè)備。

PC/XT總線是一種開放式結(jié)構(gòu)的計算機(jī)總線，該底板總線有115IBM公司在PC總線基礎(chǔ)上增加36個引腳，形成了AT總線。即從1982年以后，逐步確立的IBM公司工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)，簡稱為ISA（IndustryStandardArchitecture）總線，有時也稱為PC/AT總線。IBM公司在PC總線基礎(chǔ)上增加36個引腳，形成了AT總線。即116MCA總線:1987年IBM公司為保護(hù)自身的利益，在宣布PC/2機(jī)器時，推出相對封閉的微通道結(jié)構(gòu)。EISA總線:為了打破IBM的壟斷，1988年9月，Compaq，AST，Epson，HP，Olivetti，NEC等9家公司聯(lián)合起來，推出了一種兼容性更優(yōu)越的總線，即EISA總線。

MCA總線:1987年IBM公司為保護(hù)自身的利益，在宣布PC117VESA總線:1992年VESA（VideoElectronicsStandardsAssociation視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會）聯(lián)合60余家公司，對PC總線進(jìn)行了第五次創(chuàng)新，推出標(biāo)準(zhǔn)VESAV1.0。傳輸效率高，獨立于處理器的總線標(biāo)準(zhǔn)，PCI與CPU隔離，即插即用，支持總線控制方式，同步操作，突發(fā)傳輸。VESA總線:1992年VESA（VideoElectro118①PCI總線的傳輸效率高。標(biāo)準(zhǔn)

PCI總線的帶寬為

133MBps,其他版本的

PCI總線的帶寬則更高。②

PCI總線是一種獨立于處理器的總線標(biāo)準(zhǔn),可以支持多種處理器,從而適用于由不同

CPU組成的系統(tǒng)

。

同時,它將處理器子系統(tǒng)與外圍設(shè)備分開。①PCI總線的傳輸效率高。標(biāo)準(zhǔn)PCI總線的帶寬為1119③由于

PCI總線與

CPU隔離

,因此不會造成

CPU負(fù)載過重的問題。

PCI總線可以帶

10個負(fù)載。PCI總線可以和處理器總線并行工作而不是取代處理器總線。數(shù)據(jù)在被CPU處理同時,PCI總線也正忙于在部件之間傳送信息,這是

PC中引人

PCI總線的一個重要的好處。③由于PCI總線與CPU隔離,因此不會造成CP120④PCI具有即插即用功能。這是由于

PCI具有自動設(shè)置功能

,用戶在插入

PCI接口卡后

,不必再去調(diào)整開關(guān)或跳線插頭狀態(tài)

(為了防止系統(tǒng)資源使用時發(fā)生沖突,需要對不同接口卡的

I/O地址、DMA通道、硬中斷級進(jìn)行設(shè)置),這些設(shè)置工作在系統(tǒng)初始化時均由

BIOS完成。④PCI具有即插即用功能。121⑤