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作業(yè)講解:6.5CPU結(jié)構(gòu)如圖所示,其中有一個(gè)累加器AC、一個(gè)狀態(tài)條件寄存器和其他四個(gè)寄存器,各部分之間的連線表示數(shù)據(jù)通路,箭頭表示信息傳送方向。要求:(1)標(biāo)明圖中a、b、c、d四個(gè)寄存器的名稱(2)簡述指令從主存取到控制器的數(shù)據(jù)通路(3)簡述數(shù)據(jù)在運(yùn)算器和主存之間進(jìn)行存/取訪問的數(shù)據(jù)通路解答:(1)a=MDR(DR)b=IRc=MAR(AR)d=PC解答:(2)PC→MAR→MM→IR→控制器解答:(3)取數(shù):數(shù)據(jù)地址→MAR→MM→MDR→ALU存數(shù):數(shù)據(jù)地址→MARALU→AC→
MDR→MMMDRMARIRPC6.6設(shè)某計(jì)算機(jī)運(yùn)算控制器邏輯圖如圖6-5,GR為通用寄存器,數(shù)據(jù)通路中的控制信號(hào)意義見表6-1示出,ADS為表示AB上地址有效控制信號(hào)。設(shè)機(jī)器指令的指令格式為(1)寫出LOAD指令(從(RS/RD)+DISP指示的內(nèi)存單元取數(shù),送RS保存)的執(zhí)行步驟和每步所需控制信號(hào)。(2)若采用微程序控制,控存容量為512*32位,微指令采用水平格式,設(shè)計(jì)微指令格式并給定實(shí)現(xiàn)LOAD指令的各微指令編碼。解答:(1)(2)微指令共32位,其中下址位有9位,微操作有23位。1、若流水線把一條指令分為取指、分析和執(zhí)行三個(gè)部分,且三部分的時(shí)間分別是t取指=2ns,t分析=2ns,t執(zhí)行=1ns,則100條指令全部執(zhí)行完畢需____ns。A、163B、183C、192D、2032、若每一條指令都可以分解為取指、分析和執(zhí)行三步。己知取指時(shí)間t取指=4△t,分析時(shí)間t分析=3△t,執(zhí)行時(shí)間t執(zhí)行=5△t。如果按串行方式執(zhí)行完100條指令需要(1)△t。如果按照流水方式執(zhí)行,執(zhí)行完100條指令需要(2)△t。加速比?吞吐率?最大吞吐率?供選擇的答案(1)A.1190B.1195C.1200D.1205(2)A.504B.507C.508D.5103、以下敘述中______是正確的。
A.RISC機(jī)一定采用流水技術(shù);B.采用流水技術(shù)的機(jī)器一定是RISC機(jī);C.CISC機(jī)一定不采用流水技術(shù)。4、在二地址指令中
是正確的。
A.指令的地址碼字段存放的一定是操作數(shù);
B.指令的地址碼字段存放的一定是操作數(shù)地址;
C.運(yùn)算結(jié)果通常存放在其中一個(gè)地址碼所提供的地址中;
D.指令的地址碼字段存放的一定是操作碼。2.有一段線性流水線如下圖所示:ABCD入出△t△t2△t△t畫出流水線連續(xù)流入5條指令的時(shí)空?qǐng)D,并求TP、Sp和η。第7章總線技術(shù)7.1總線概述基本概念、分類、性能指標(biāo)7.2總線仲裁方式7.3總線數(shù)據(jù)傳輸過程和傳輸方式7.4常用標(biāo)準(zhǔn)總線簡介7.1總線概述1.什么是總線用來連接多個(gè)功能部件并為之提供信息交換的公共通路。是構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的互聯(lián)機(jī)構(gòu);一組能為多個(gè)部件分時(shí)共享的信息傳送線;借助總線連接,計(jì)算機(jī)在各系統(tǒng)功能部件之間實(shí)現(xiàn)地址數(shù)據(jù)和控制信息的交換,并在爭用資源的基礎(chǔ)進(jìn)行工作。為了減輕總線負(fù)載,總線上的部件應(yīng)通過三態(tài)驅(qū)動(dòng)緩沖電路與總線連通。主要特征:分時(shí)性共享性內(nèi)部總線:CPU芯片內(nèi)部的總線,連接各寄存器及運(yùn)算部件之間的總線。系統(tǒng)總線:計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各部件之間的信息傳輸線數(shù)據(jù)總線地址總線控制總線雙向與機(jī)器字長、存儲(chǔ)字長有關(guān)單向與存儲(chǔ)地址、I/O地址有關(guān)有出有入存儲(chǔ)器讀、存儲(chǔ)器寫總線允許、中斷確認(rèn)中斷請(qǐng)求、總線請(qǐng)求(1)按照總線在系統(tǒng)中所處的位置:內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線、I/O總線和通信總線2.總線分類I/O總線:中低速I/O設(shè)備相互連接的總線。通信總線:用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)(如控制儀表、移動(dòng)通信等之間的通信)(2)根據(jù)總線上信息的傳送串行并行3.總線的特性物理特性:總線的物理連接方式(根數(shù)、插頭、插座形狀,引腳排列方式)功能特性:每根線的功能(地址、數(shù)據(jù)或控制)電氣特性:每根線上信號(hào)的傳遞方向及有效電平范圍。時(shí)間特性:規(guī)定了每根總線在什么時(shí)間有效。對(duì)總線信號(hào)組成、信號(hào)引腳含義、信號(hào)電平等作統(tǒng)一規(guī)定。為了使不同廠家生產(chǎn)的相同功能部件可以互換使用,就需要進(jìn)行系統(tǒng)總線的標(biāo)準(zhǔn)化工作。目前,已經(jīng)出現(xiàn)了很多總線標(biāo)準(zhǔn),如PCI、ISA等。采用標(biāo)準(zhǔn)總線的優(yōu)點(diǎn)簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提高系統(tǒng)可靠性便于系統(tǒng)的擴(kuò)充和更新4.總線的標(biāo)準(zhǔn)5.總線的性能指標(biāo)總線寬度:數(shù)據(jù)線的根數(shù)總線帶寬(標(biāo)準(zhǔn)傳輸率):指單位時(shí)間內(nèi)總線上可傳送的數(shù)據(jù)量,用每秒多少兆字節(jié)(MB/S)表示??偩€周期:指一次總線操作所用的時(shí)間。信號(hào)線類型:指信號(hào)線是專用還是分時(shí)復(fù)用。仲裁方法:指集中式裁決還是分布式裁決。時(shí)鐘:指同步方式還是異步方式?!纠浚?)某總線在一個(gè)總線周期中并行傳送4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù),總線時(shí)鐘頻率為33MHz,總線帶寬是多少?(2)如果一個(gè)總線周期中并行傳送64位數(shù)據(jù),總線時(shí)鐘頻率升為66MHz,總線帶寬是多少?6.總線的連接方式單機(jī)系統(tǒng)中總線結(jié)構(gòu):單總線系統(tǒng)雙總線系統(tǒng)多總線系統(tǒng)單總線(系統(tǒng)總線)1.單總線結(jié)構(gòu)框圖
CPU
主存
I/O接口
I/O設(shè)備1
I/O設(shè)備2
I/O接口…
I/O設(shè)備n
I/O接口…單總線:使用一條單一的系統(tǒng)總線來連接CPU、內(nèi)存和I/O設(shè)備。特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,容易擴(kuò)充當(dāng)I/O與主存交換信息時(shí),原則上不影響CPU的工作,CPU仍可繼續(xù)處理不訪問主存或I/O的操作,這就使CPU工作效率有所提高。單總線結(jié)構(gòu)容易擴(kuò)展成多CPU系統(tǒng):只要在系統(tǒng)總線上掛接多個(gè)CPU即可.但是,因只有一組總線,當(dāng)某一時(shí)刻各部件都要占用時(shí),就會(huì)出現(xiàn)爭奪現(xiàn)象??偩€沖突比較嚴(yán)重,這也會(huì)影響整機(jī)的工作速度。2.雙總線結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器SCSIⅡ控制器主存控制器ISA、EISA8MHz的16位數(shù)據(jù)通路標(biāo)準(zhǔn)總線控制器33MHz的32位數(shù)據(jù)通路系統(tǒng)總線多媒體高速局域網(wǎng)高性能圖形
CPU……
Modem3.PCI總線結(jié)構(gòu)CPU多媒體PCI橋高速局域網(wǎng)高性能圖形圖文傳真PCI總線系統(tǒng)總線33MHz的32位數(shù)據(jù)通路8MHz的16位數(shù)據(jù)通路ISA、EISA標(biāo)準(zhǔn)總線控制器
SCSIⅡ
控制器存儲(chǔ)器
Modem一、基本概念連接到總線上的功能模塊有主動(dòng)和被動(dòng)兩種形態(tài)。總線上可以掛很多設(shè)備,但任一時(shí)刻都只能由一個(gè)設(shè)備控制和使用總線,此設(shè)備稱為主設(shè)備響應(yīng)從主設(shè)備發(fā)來的總線命令的設(shè)備稱為從設(shè)備總線占用期:主方持續(xù)控制總線的時(shí)間。當(dāng)多個(gè)設(shè)備同時(shí)提出使用總線的請(qǐng)求時(shí),必須由總線控制器按事先規(guī)定的原則進(jìn)行仲裁,確定使用總線的先后次序,從而決定由哪一個(gè)設(shè)備控制總線,稱為總線仲裁。7.2總線仲裁方式總線仲裁分布式集中式鏈?zhǔn)讲樵冇?jì)數(shù)器定時(shí)查詢獨(dú)立請(qǐng)求方式根據(jù)總線仲裁電路的位置不同,總線仲裁方式可分為:1、集中式仲裁將總線訪問的控制邏輯做在一個(gè)控制器(仲裁控制器)中,通過將所有總線請(qǐng)求集中起來,采用一個(gè)特定的仲裁算法來進(jìn)行仲裁。該總線控制器可能是處理器中的部件,也可能是一個(gè)獨(dú)立的控制單元。系統(tǒng)中每個(gè)設(shè)備至少有兩條控制線連接到總線控制器上
1.一條是送往總線控制器的總線請(qǐng)求信號(hào)BR;
2.另一條是總線控制器送出的總線授權(quán)信號(hào)BG;
3.(可能)還有一條送往總線控制器的總線忙信號(hào)BS。常用的集中式總線仲裁方式重要有鏈?zhǔn)讲樵兎绞?、?jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式和獨(dú)立請(qǐng)求方式。鏈?zhǔn)讲樵兎绞剑和ㄟ^優(yōu)先級(jí)排隊(duì)電路來實(shí)現(xiàn),離中央仲裁器最近的設(shè)備具有最高優(yōu)先權(quán),離總線控制器越遠(yuǎn),優(yōu)先權(quán)越低。優(yōu)點(diǎn):只用很少幾根線就能按一定優(yōu)先次序?qū)崿F(xiàn)總線控制,并且這種鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)很容易擴(kuò)充設(shè)備。缺點(diǎn):1.是對(duì)詢問鏈的電路故障很敏感,如果第i個(gè)設(shè)備接口中有關(guān)鏈的電路出現(xiàn)故障,則該設(shè)備后的設(shè)備都不能工作.2.優(yōu)先級(jí)固定,假如優(yōu)先級(jí)高的設(shè)備出現(xiàn)繁忙的總線請(qǐng)求,則優(yōu)先級(jí)低的設(shè)備可能長期得不到總線的使用權(quán)。。(1)鏈?zhǔn)讲樵兎绞剑?)鏈?zhǔn)讲樵兎绞娇偩€控制部件I/O接口0…BSBRI/O接口1I/O接口n…BG數(shù)據(jù)線地址線BS
-總線忙BR-總線請(qǐng)求BG-總線同意I/O接口1總線授權(quán)信號(hào)BG串行地從一個(gè)I/O接口傳送到下一個(gè)I/O接口。假如BG到達(dá)的接口無總線請(qǐng)求,則繼續(xù)往下查詢;假如BG到達(dá)的接口有總線請(qǐng)求,BG信號(hào)便不再往下查詢,該I/O接口獲得了總線控制權(quán)。(2)計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式:為總線上的每個(gè)設(shè)備分配一個(gè)總線地址,各設(shè)備的總線地址按連續(xù)值分配,并且在總線控制器中設(shè)置一個(gè)計(jì)數(shù)器,若設(shè)備數(shù)為N,計(jì)數(shù)器的位數(shù)n應(yīng)滿足??偩€上的任一設(shè)備要求使用總線時(shí),通過BR線發(fā)出總線請(qǐng)求。總線仲裁電路判斷:當(dāng)BS=0時(shí),開始計(jì)數(shù);計(jì)數(shù)值經(jīng)地址線送各設(shè)備:計(jì)數(shù)值=某設(shè)備,該設(shè)備或總線授權(quán);當(dāng)計(jì)數(shù)從0開始時(shí),誰的地址號(hào)越小越優(yōu)先,當(dāng)計(jì)數(shù)值從終止點(diǎn)開始,所有設(shè)備優(yōu)先級(jí)相同。每次計(jì)數(shù)可以從“0”開始,也可以從中止點(diǎn)開發(fā)始。如果從“0”開始,各設(shè)備的優(yōu)先次序與鏈?zhǔn)讲樵兎ㄏ嗤?,?yōu)先級(jí)的順序是固定的。如果從中止點(diǎn)開始,則每個(gè)設(shè)備使用總線的優(yōu)級(jí)相等。0BS
-總線忙BR-總線請(qǐng)求總線控制部件數(shù)據(jù)線地址線I/O接口0…BSBRI/O接口1I/O接口n設(shè)備地址(2)計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式I/O接口1計(jì)數(shù)器設(shè)備地址1計(jì)數(shù)器的初值也可用程序來設(shè)置,這可以方便地改變優(yōu)先次序,但這種靈活性是以增加線數(shù)為代價(jià)的??煞奖愕母淖儍?yōu)先級(jí)。(3)獨(dú)立請(qǐng)求方式在獨(dú)立請(qǐng)求方式中,每一個(gè)共享總線的設(shè)備均有一對(duì)總線請(qǐng)求線BRi和總線授權(quán)線BGi。當(dāng)設(shè)備要求使用總線時(shí),便發(fā)出該設(shè)備的請(qǐng)求信號(hào)??偩€仲裁器中有一個(gè)排隊(duì)電路,它根據(jù)一定的優(yōu)先次序決定首先響應(yīng)哪個(gè)設(shè)備的請(qǐng)求,給設(shè)備以授權(quán)信號(hào)BGi。優(yōu)點(diǎn):響應(yīng)時(shí)間快,即確定優(yōu)先響應(yīng)的設(shè)備所花費(fèi)的時(shí)間少,用不著一個(gè)設(shè)備接一個(gè)設(shè)備地查詢。其次,對(duì)優(yōu)先次序的控制相當(dāng)靈活。它可以預(yù)先固定,例如BR0優(yōu)先級(jí)最高,BR1次之…BRn最低;也可以通過程序來改變優(yōu)先次序;還可以用屏蔽(禁止)某個(gè)請(qǐng)求的辦法,不響應(yīng)來自無效設(shè)備的請(qǐng)求。因此當(dāng)代總線標(biāo)準(zhǔn)普遍采用獨(dú)立請(qǐng)求方式。缺點(diǎn):電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜。排隊(duì)器排隊(duì)器(3)獨(dú)立請(qǐng)求方式總線控制部件數(shù)據(jù)線地址線I/O接口0I/O接口1I/O接口n…BR0
BG0BR1BG1BRnBGnBG-總線同意BR-總線請(qǐng)求2、分布式仲裁分布式仲裁方式?jīng)]有獨(dú)立的總線控制器。每個(gè)主設(shè)備都有自己的仲裁號(hào)和控制器,當(dāng)某個(gè)設(shè)備有總線請(qǐng)求時(shí),把它的仲裁號(hào)發(fā)送到共享的仲裁線上,每個(gè)設(shè)備的控制器將仲裁線上接收到的號(hào)與自己的仲裁號(hào)進(jìn)行比較,如果比自己的仲裁號(hào)大,則在仲裁線上撤銷自己的仲裁號(hào)。最后,競(jìng)爭獲勝者的仲裁號(hào)被保留在仲裁線上。顯然,這種方案中仲裁號(hào)越大,優(yōu)先級(jí)越高。分布式仲裁是以優(yōu)先級(jí)仲裁策略為基礎(chǔ)。中央處理器設(shè)備接口0設(shè)備接口1設(shè)備接口N3127.3總線數(shù)據(jù)傳輸過程和傳輸方式1.通過總線完成一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程。2.總線傳輸周期主模塊申請(qǐng),總線仲裁決定主模塊向從模塊給出地址和命令主模塊和從模塊交換數(shù)據(jù)主模塊撤消有關(guān)信息總線請(qǐng)求和仲裁階段尋址階段傳數(shù)階段結(jié)束階段由統(tǒng)一時(shí)標(biāo)控制數(shù)據(jù)傳送充分挖掘系統(tǒng)總線每個(gè)瞬間的潛力同步通信異步通信
半同步通信
分離式通信
3.總線通信的四種方式采用應(yīng)答方式
,沒有公共時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)同步、異步結(jié)合
讀命令(1)同步式數(shù)據(jù)傳輸(輸入)T1總線傳輸周期T2T3T4
時(shí)鐘
地址數(shù)據(jù)不互鎖半互鎖全互鎖(2)異步通信主設(shè)備從設(shè)備請(qǐng)求回答(3)半同步通信同步發(fā)送方用系統(tǒng)時(shí)鐘前沿發(fā)信號(hào)
接收方用系統(tǒng)時(shí)鐘后沿判斷、識(shí)別(同步、異步結(jié)合)異步允許不同速度的模塊和諧工作
增加一條“等待”響應(yīng)信號(hào)
WAIT以輸入數(shù)據(jù)為例的半同步通信時(shí)序T1主模塊發(fā)地址T2主模塊發(fā)命令…T3從模塊提供數(shù)據(jù)T4從模塊撤銷數(shù)據(jù),主模塊撤銷命令Tw
當(dāng)為低電平時(shí),等待一個(gè)TWAITTw
當(dāng)為低電平時(shí),等待一個(gè)TWAIT
讀
命令WAIT
地址
數(shù)據(jù)
時(shí)鐘總線傳輸周期T1T2TWTWT3T4(3)半同步通信(同步、異步結(jié)合)上述三種通信的共同點(diǎn)一個(gè)總線傳輸周期(以輸入數(shù)據(jù)為例)主模塊發(fā)地址、命令從模塊準(zhǔn)備數(shù)據(jù)從模塊向主模塊發(fā)數(shù)據(jù)總線空閑占用總線不占用總線占用總線(4)分離式通信充分挖掘系統(tǒng)總線每個(gè)瞬間的潛力主模塊申請(qǐng)占用總線,使用完后即放棄總線的使用權(quán)從模塊申請(qǐng)占用總線,將各種信息送至總線上一個(gè)總線傳輸周期子周期1子周期2主模塊1.各模塊有權(quán)申請(qǐng)占用總線分離式通信特點(diǎn)充分提高了總線的有效占用2.采用同步方式通信,不等對(duì)方回答3.各模塊準(zhǔn)備數(shù)據(jù)時(shí),不占用總線4.總線被占用時(shí),無空閑7.4常用標(biāo)準(zhǔn)總線簡介1、內(nèi)部總線主要用于連接計(jì)算機(jī)主機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的主要功能部件,它們一般位于機(jī)箱內(nèi)部。2、外部總線主要用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主機(jī)與外部設(shè)備之間的互聯(lián),有時(shí)又稱為設(shè)備總線。由于外部設(shè)備多種多樣,因此外部總線在形式上與系統(tǒng)總線存在很大的差異。外部總線一般位于計(jì)算機(jī)機(jī)箱的外部,外形千差萬別,通?;ゲ患嫒?。1、ISA總線和EISA總線2、PCI總線3、RS-232C/RS-485接口總線4、USB接口總線5、IEEE1394接口總線7.4常用標(biāo)準(zhǔn)總線簡介1、ISA(IndustryStandardArchitecture)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)總線,又稱為AT總線。它的數(shù)據(jù)寬度8/16位,地址線為24位,工作頻率8MHz,最大數(shù)據(jù)傳輸率16.67MB/S。ISA總線最早是在IBMPC機(jī)為了系統(tǒng)擴(kuò)充而使用的系統(tǒng)總線。ISA主要是用來匹配速度較慢的接口卡,如串/并行口卡、大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)卡等等。通常PC內(nèi)ISA插槽用黑塑料制作。為了充分利用市場(chǎng)上的一些低速設(shè)備,目前的一些PC機(jī)上還有ISA總線,通過PCI/ISA橋?qū)SA總線控制。工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線(ISA總線)由于ISA兼容性好,它在上個(gè)世紀(jì)80年代是最廣泛采用的系統(tǒng)總線,不過它的弱點(diǎn)也非常明顯,如不能動(dòng)態(tài)地分配系統(tǒng)資源、數(shù)據(jù)傳輸速率低、CPU占用率高、占用硬件中斷資源等。EISA總線(ExtendedISA)(EnhancedIndustryStandardArchitecture)
增強(qiáng)型工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的總線,ISA總線的增強(qiáng)版,它的數(shù)據(jù)和地址總線都是32位,工作頻率仍是8.33MHz,直接尋址范圍為4GB,最大傳輸率為33MB/S。EISA插槽通常用褐色塑料制作。
隨著32位微處理器的出現(xiàn),原有的16位微機(jī)要向高性能的32位微機(jī)發(fā)展。而IBM公司的32位微通道總線結(jié)構(gòu)與PC/XT/AT又不兼容,為了發(fā)展ISA同時(shí)又繼承ISA結(jié)構(gòu),1988年,以Compaq為首的9家PC/XT/AT兼容機(jī)廠商聯(lián)合起來,為32位PC機(jī)設(shè)計(jì)了~個(gè)新的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),即“擴(kuò)展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)”——EISA標(biāo)準(zhǔn)。它與ISA由良好的兼容性,同時(shí)充分發(fā)揮和利用了32位處理器的功能,使之在圖形技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)處理等需要高速處理能力的地方發(fā)揮作用。VESA總線(VidioElectronicsStandardsAssociation)
PC總線發(fā)展到EISA時(shí),系統(tǒng)性能得到了較大提高,但仍然沒有充分發(fā)揮高性能CPU的強(qiáng)大處理能力,跟不上軟件和CPU的發(fā)展速度。在主機(jī)與外設(shè)交換信息的過程中,CPU在大部分時(shí)間內(nèi)仍處于等待狀態(tài)。為了支持早期高性能WINDOWS圖形顯示卡和存儲(chǔ)設(shè)備而設(shè)計(jì)此總線。速度高達(dá)40MHz,但是超過33MHz后穩(wěn)定性較差。最大傳輸率為133MB/S,數(shù)據(jù)線可擴(kuò)展到64位。但沒有流行多久就被PCI總線所代替。2、PCI(PeriperalComponentInterconnect)總線PCI總線由Intel公司1991年提出,很快為IBM,DEC,Compaq,Apple公司接受。后成立PCI集團(tuán)。目前PC計(jì)算機(jī)都以PCI為主的系統(tǒng)總線。
PCI總線是一個(gè)與處理器無關(guān)的高速外圍總線。又是至關(guān)重要的層間總線數(shù)據(jù)線寬度為32/64位,數(shù)據(jù)最大傳輸率為132~533Mb/s;地址線寬度為32/64位。采用同步傳送方式和集中式仲裁策略,并具有自動(dòng)配置能力。地址線和數(shù)據(jù)線分時(shí)復(fù)用,支持無限猝發(fā)式數(shù)據(jù)傳輸。在該模式下,PCI能在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)送大量的數(shù)據(jù)。PCI總線支持即插即用技術(shù),當(dāng)配置PCI適配器時(shí),配置帶有即插即用功能的BIOS,即可由軟件自動(dòng)識(shí)別插卡。3、RS-232C/RS-485接口總線RS-232C通常應(yīng)用于數(shù)據(jù)終端設(shè)備(計(jì)算機(jī))和數(shù)據(jù)通信設(shè)備之間的連接。如果要在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間直接用RS-232-C連接進(jìn)行串行通信,其最長距離約為15米(在滿足最高速度誤碼率<109前提下,在低速和誤碼率要求低的情況下,傳送距離可達(dá)300米)。RS-232C/RS-485接口總線RS-232-C接口連接器一般使用型號(hào)為DB-9插頭座,與PC機(jī)連接的RS-232接口,因?yàn)椴皇箤?duì)方的傳送控制信號(hào),只需要三條接口線,即“發(fā)送數(shù)據(jù)TXD”、“接收數(shù)據(jù)RXD”和“信號(hào)地GND”。RS-232傳輸線采用屏蔽雙絞線。在RS-232-C中信號(hào)線的電壓均為負(fù)邏輯。RS-232-C總線傳輸速率較低,在異步傳輸時(shí),波特率為20Kbps。遠(yuǎn)距離串行通信必須使用Modem。如果要求通信距離在幾十米到上千米時(shí),可以采用RS-485串行總線標(biāo)準(zhǔn)。RS-485總線收發(fā)器具有較高的靈敏度,能檢測(cè)最低200mV的電壓,因此可以使超過千米的傳輸信號(hào)得到恢復(fù)。RS-485采用半雙工通信,任何時(shí)候只能有一點(diǎn)處于發(fā)送狀態(tài),所以,發(fā)送電路必須由允許信號(hào)來控制。RS-485標(biāo)準(zhǔn)符合真正多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)要求,并且該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在一條單總線(2線)上支持32個(gè)驅(qū)動(dòng)器和32個(gè)接收器。RS-485最常見的總線接口。RS-232C/RS-485接口總線
4、USB總線1、通用串型總線——USB概述USB(UniversalSerialBus)的中文名叫“通用串行總線”。由IBM、Intel等七大公司共同推出的新一代總線標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格意義上講只是與計(jì)算機(jī)外設(shè)相連的I/O接口標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在電腦系統(tǒng)連接外圍設(shè)備的接口并無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),如鍵盤用PS/2接口,連接打印機(jī)要用25針的并行接口,鼠標(biāo)則要用串行或PS/2接口。USB則將這些不同的接口統(tǒng)一起來,使用一個(gè)4針插頭作為標(biāo)準(zhǔn)插頭。通過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)插頭,采用菊花鏈形式可以把所有的外設(shè)連接起來,并且不會(huì)損失帶寬。2、USB的特點(diǎn)(1)隨插即用(plug-and-play):USB具自動(dòng)偵測(cè)功能,所以無須顧慮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源是否有沖突的情形,可隨時(shí)安裝使用。(2)熱插拔(hotattachanddetach):也就是周邊的插入及拔除無需再關(guān)閉電源,節(jié)省了關(guān)機(jī)再架設(shè)時(shí)間。
(3)可擴(kuò)充性:也就是在前面有提到的,一個(gè)USB控制器在集線器的搭配下,可擴(kuò)充高達(dá)127個(gè)外部周邊USB裝置。
(4)安裝簡易:不需拆卸PC,使用更為簡易。
(5)高速的傳輸:在USB2.0提出后,速度可高達(dá)480Mbps,這樣的傳送速度已能滿足大部份周邊裝備的傳輸使用。
(6)總線供電(buspower):在USB上的裝置可選擇自我供電(selfpower)或總線供電,因此USB裝置本身基本上是可以不需額外的電源供應(yīng)器,(5V,500mA)。
(7)電源管理:當(dāng)USB裝置沒有使用時(shí),會(huì)自動(dòng)進(jìn)入到省電的模式。(8)支持多媒體;一個(gè)USB最多可以連結(jié)127個(gè)設(shè)備。USB接口提供了極高的傳輸速度,如果使用USB的鼠標(biāo)或者鍵盤之類等不需要高速的設(shè)備時(shí),它就采用1.5Mbps的傳輸速率。如果使用USB的MODEM,音箱、打印機(jī)等需要高速傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備時(shí),則采用高速的同步傳輸速率。3、USB的應(yīng)用
USB接口:在計(jì)算機(jī)上添加設(shè)備時(shí)不必再打開機(jī)箱,安裝板卡,甚至都不必重新啟動(dòng),就可以使用新的設(shè)備,使計(jì)算機(jī)更易使用。一個(gè)USB控制器可以連結(jié)多達(dá)127個(gè)外設(shè)。常見的產(chǎn)品有USB鼠標(biāo)、USB鍵盤、USB游戲桿、USB喇叭、USB打印機(jī)、USB掃描儀、USB調(diào)制解調(diào)器、USB攝像頭、USBHub以及USB顯示器等等。USB的發(fā)展USB1.01.5MB/S(12Mbps)USB2.060MB/S(480Mbps)1、地址總線用
表示,數(shù)據(jù)總線用
表示,控制總線用
表示。2、位于集成電路內(nèi)部的總線被稱為
總線。3、總線總裁的方法有
和
。4、總線上完成一次數(shù)據(jù)傳輸一般要經(jīng)歷
階段、
階段、
階段和
階段。5、衡量總線性能的重要指標(biāo)是______,它定義為總線本身所能達(dá)到的最高_(dá)_____。6、如果總線的頻率為88MHz,總線的位寬為8位,則總線的帶寬應(yīng)為
。7、假設(shè)微指令的操作控制字段共18位,若采用直接控制,則一條微指令最多可同時(shí)啟動(dòng)
個(gè)微操作命
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