第7章總線及總線接口第一頁，共21頁。第7章總線及總線接口教學重點總線的類型第二頁，共21頁。7.1總線概述定義所謂總線〔Bus〕，是指可以由多個信息處理單元〔設備〕所共享的信息通道。形式印制電路板導線，總線接口接口形式：插槽和插卡，插頭和插座第三頁，共21頁。微機系統(tǒng)采用總線構(gòu)造。系統(tǒng)中主要部件通過系統(tǒng)總線互相連接、實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，并使微機系統(tǒng)具有組態(tài)靈敏、易于擴展等諸多優(yōu)點廣泛應用的總線都實現(xiàn)了標準化，便于互連各個部件時遵循共同的總線標準。接口的任一方只需要根據(jù)總線標準的要求來實現(xiàn)和完成接口的功能，而不必理解對方的工作方式第四頁，共21頁。總線上的設備與使用特點主設備〔MasterDevice〕能控制總線完成數(shù)據(jù)傳送的設備，如微處理器、DMAC、DRAM刷新電路從設備〔SlaveDevice〕在主設備控制下被動完成數(shù)據(jù)傳送的設備，如M，I/O等。使用特點：⑴在某一時刻，只能由一個主設備控制總線，其他主設備此時可作為從設備出現(xiàn)⑵在某一時刻，只能有一個設備向總線上發(fā)送數(shù)據(jù)，但可以有多個設備從總線上接收數(shù)據(jù)第五頁，共21頁?？偩€的分類按傳輸特點分類： 并行總線、串行總線〔都有同步和異步兩種傳輸方式P174〕按使用范圍分類： 片內(nèi)總線芯片級總線：SPI〔SerialPeripheralInterface〕I2C〔InterIC〕1-Wire總線板級總線：PC總線、ISA、PCI、工業(yè)用STD 設備總線：負責主機和外設通信，如USB、RS232、RS485互連總線：計算機系統(tǒng)之間，如CAN〔ControllerAreaNetwork〕，屬于現(xiàn)場總線〔Fieldbus〕范疇 第六頁，共21頁。系統(tǒng)〔全局〕總線：System〔Global〕Bus：溝通所有設備部分總線：LocalBusISA總線在80286時代是全局總線，但在80486之后，只支持低速設備，成為部分總線按信號屬性分類： 數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線第七頁，共21頁?？偩€操作、總線周期和總線時序總線設備通過總線這個公共的信息通道完成一些特定的操作，這些操作統(tǒng)稱為總線操作。總線操作所需的時間稱為總線周期?？偩€周期中各總線信號的定時和關(guān)聯(lián)構(gòu)成總線時序第八頁，共21頁?？偩€的技術(shù)指標總線數(shù)據(jù)寬度工作時鐘傳輸速率：最為關(guān)鍵，通過帶寬〔Bandwidth〕來描繪，單位是B/s或bps負載才能支持工作形式SDRAM，每周期一次；DDRSDRAM，每周期兩次，成組傳送形式〔BurstModel〕只在第一周期費時。傳送速率與總線數(shù)據(jù)寬度、工作時鐘和工作形式等都有關(guān)系，總線寬度的計算公式為：

帶寬(B/s)=總線寬度/8×單位時間平均傳送次數(shù)第九頁，共21頁?？偩€的標準化標準：某一組織制定、推薦業(yè)界遵照執(zhí)行的標準總線標準內(nèi)容：機械構(gòu)造、引腳功能定義、電氣標準、通信協(xié)議等好處：系統(tǒng)配置靈敏，有利于組織大規(guī)模專業(yè)化消費〔P177〕重要的標準化組織〔P177〕第十頁，共21頁。IEC/國際電工協(xié)會

InternationalElectrotechnicalCommission

CE/歐洲標準委員會

CEmarking

ITU/國際電信聯(lián)盟

InternationalTelecommunicationUnion

IEEE/美國電子電機工程師協(xié)會

InstituteofElectricalandElectronicsEngineersISO/國際標準化組織

InternationalOrganizationforStandardization第十一頁，共21頁。ANSI/美國標準協(xié)會

AmericanNationalStandardsInstituteCNS/中國國家標準目錄CNLA/中國國家實驗室認證體系第十二頁，共21頁。PC機上的總線PCI總線ISA總線USB總線第十三頁，共21頁。第十四頁，共21頁。內(nèi)存總線(內(nèi)存插槽〕，早期沒有，后來CPU速度提升很快，內(nèi)存〔DRAM〕的控制由存儲器控制器負責。目前常用，240線DDR2-SDRAM，數(shù)據(jù)帶寬到達1066MB/s；已有DDR3，數(shù)據(jù)帶寬到達1800MB/s金士頓2GDDR2800〔240pins〕115元第十五頁，共21頁。AGP〔AcceleratedGraphicsPort〕總線，Intel1996推出，是擴展的PCI總線，專門連接顯卡，可明顯加快三維圖形和游戲軟件的顯示速度。工作頻率66.6MHz，傳輸速率達2133MB/s。第十六頁，共21頁。7.4微機系統(tǒng)的外部總線和接口PS/2接口，連接鼠標和鍵盤傳統(tǒng)的串行接口COM、并行打印機接口LPT硬盤設備標準接口ATA〔AdvancedTechnologyAttachment/IDE:IntergratedDriveElectronics)接口第十七頁，共21頁。第十八頁，共21頁。SCSI〔SmallComputerSmallInterface〕總線，占用資源少，智能化程度高，價格高，用于效勞器、工作站等場合。通用串行總線USB(UniversalSerialBus〕接口IEEE1394串行總線接口，兩個IEEE1394設備可以點對點連接，無須計算機參與，多用于家電行業(yè)IEEE488總線，并