计算机组成原理_第二章 总线

2.4总线的内部结构 早期总线的内部结构 它实际上是处理器芯片引脚的延伸,是处理器与IO设 备适配器的通道。这种简单的总线一般由50100条线组成, 这些线按其功能可分为三类:地址线、数据线和控制线 简单总线结构的不足之处在于 第一CPU是总线上的唯一主控者。 第二总线信号是CPU引脚信号的延伸,故总线结构紧密 与CPU相关,通用性较差

2.4 总线的内部结构 早期总线的内部结构 演示 它实际上是处理器芯片引脚的延伸，是处理器与I/O设 备适配器的通道。这种简单的总线一般由50—100条线组成， 这些线按其功能可分为三类：地址线、数据线和控制线。 简单总线结构的不足之处在于： 第一 CPU是总线上的唯一主控者。 第二 总线信号是CPU引脚信号的延伸，故总线结构紧密 与CPU相关，通用性较差

2.4总线的内部结构 早期总线的内部结构 当代流行的总线内部结构 在当代总线结构中,CPU和它私有的 cache一起作 为一个模块与总线相连。系统中允许有多个这样的处 理器模块。而总线控制器完成几个总线请求者之间的 协调与仲裁

2.4 总线的内部结构 早期总线的内部结构 当代流行的总线内部结构 演示 在当代总线结构中，CPU和它私有的cache一起作 为一个模块与总线相连。系统中允许有多个这样的处 理器模块。而总线控制器完成几个总线请求者之间的 协调与仲裁

在当代总线结构中,整个总线分成如下四部分: 1数据传送总线:由地址线、数据线、控制线组 2仲裁总线:包括总线请求线和总线授权线。 3中断和同步总线:用于处理带优先级的中断 操作,包括中断请求线和中断认可线 4公用线:包括时钟信号线、电源线、地线、 系统复位线以及加电或断电的时序信号线等

在当代总线结构中，整个总线分成如下四部分： 1 数据传送总线： 由地址线、数据线、控制线组 2 仲裁总线： 包括总线请求线和总线授权线。 3 中断和同步总线：用于处理带优先级的中断 操作，包括中断请求线和中断认可线 4 公用线： 包括时钟信号线、电源线、地线、 系统复位线以及加电或断电的时序信号线等

2.4总线的内部结构 早期总线的内部结构 当代流行的总线内部结构 总线结构实例: pentium计算机主板的总线结构框图 大多数计算机采用了分层次的多总线结构。在这 种结构中,速度差异较大的设备模块使用不同速度的 总线,而速度相近的设备模块使用同一类总线

大多数计算机采用了分层次的多总线结构。在这 种结构中，速度差异较大的设备模块使用不同速度的 总线，而速度相近的设备模块使用同一类总线。 2.4 总线的内部结构 早期总线的内部结构 当代流行的总线内部结构 总线结构实例: pentium计算机主板的总线结构框图 演示

2.5信息的传送方式 数字计算机使用二进制数, 它们或用电位的高、低来表示,或 用脉冲的有、无来表示。 计算机系统中,传输信息采用三种方式:串行传 送、并行传送和分时传送。但是出于速度和效率上的 考虑,系统总线上传送的信息必须采用并行传送方式

计算机系统中，传输信息采用三种方式：串行传 送、并行传送和分时传送。但是出于速度和效率上的 考虑，系统总线上传送的信息必须采用并行传送方式。 2.5 信息的传送方式 数字计算机使用二进制数， 它们或用电位的高、低来表示，或 用脉冲的有、无来表示。 演示

26接口的基本概念 接口即IO设备适配器: CPU和主存、外围设备之间通过总线进 行连接的逻辑部件。接口部件在它动态连接 的两个部件之间起着“转换器”的作用,以 便实现彼此之间的信息传送

2.6接口的基本概念 CPU和主存、外围设备之间通过总线进 行连接的逻辑部件。接口部件在它动态连接 的两个部件之间起着“转换器”的作用，以 便实现彼此之间的信息传送。 演示 接口即I/O设备适配器:

个适配器必有两个接口 是和系统总线的接口,CPU和适配器的数据交换一定的是 并行方式; 二是和外设的接口,适配器和外设的数据交换可能是并行方 式,也可能是串行方式。 根据外围设备供求串行数据或并行数据的方式不同, 适配器分为串行数据接口和并行数据接口两大类

一是和系统总线的接口，CPU和适配器的数据交换一定的是 并行方式； 二是和外设的接口，适配器和外设的数据交换可能是并行方 式，也可能是串行方式。 一个适配器必有两个接口： 根据外围设备供求串行数据或并行数据的方式不同， 适配器分为串行数据接口和并行数据接口两大类

典型的接口通常具有如下功能: 1.控制接口靠程序的指令信息来控制外围设备的动作,如启 动、关闭设备等。 2.缓接口在外围设备和计算机系统其他部件之间用作为一 个缓冲器,以补偿各种设备在速度上的差异。 3.状态接口监视外围设备的工作状态并保存状态信息。状态 信息包括数据“准备就绪”、“忙”、“错误”等等,供 CPU询问外围设备时进行分析之用 4.转换:接口可以完成任何要求的数据转换,例如并一一串转 换或串一一并转换,因此数据能在外围设备和CPU之间正确 地进行传送。 5.整理接口可以完成一些特别的功能,例如在需要时可以修 改字计数器或当前内存地址寄存器。 6.程序中断每当外围设备向CPU请求某种动作时,接口即发 生一个中断请求信号到CPU

典型的接口通常具有如下功能： 1.控制:接口靠程序的指令信息来控制外围设备的动作，如启 动、关闭设备等。 2.缓冲:接口在外围设备和计算机系统其他部件之间用作为一 个缓冲器，以补偿各种设备在速度上的差异。 3.状态:接口监视外围设备的工作状态并保存状态信息。状态 信息包括数据“准备就绪”、“忙”、“错误”等等，供 CPU询问外围设备时进行分析之用。 4.转换:接口可以完成任何要求的数据转换，例如并－－串转 换或串－－并转换，因此数据能在外围设备和CPU之间正确 地进行传送。 5.整理:接口可以完成一些特别的功能，例如在需要时可以修 改字计数器或当前内存地址寄存器。 6.程序中断:每当外围设备向CPU请求某种动作时，接口即发 生一个中断请求信号到CPU

2.3总线的仲截 连接到总线上的功能模块有主动和被动两种形态 为了解决多个主设备同时竞争总线控制权, 必须具有总线仲裁部件 按照总线仲裁电路的位置不同,仲裁方式分为: 集中式仲裁和分布式仲裁两类

2.3总线的仲裁 连接到总线上的功能模块有主动和被动两种形态。 为了解决多个主设备同时竞争总线控制权， 必须具有总线仲裁部件. 按照总线仲裁电路的位置不同，仲裁方式分为: 集中式仲裁和分布式仲裁两类

1.集中式仲我 集中式仲裁中每个功能模块有两条线连到中央仲裁器: 条是送往仲裁器的总线请求信号线BR, 条是仲裁器送出的总线授权信号线BG。 2.集中式仲我(控制)由三种优先权总截方式 链式请求; 计数器定时查询; 热立请求查询

1.集中式仲裁 集中式仲裁中每个功能模块有两条线连到中央仲裁器： 一条是送往仲裁器的总线请求信号线BR， 一条是仲裁器送出的总线授权信号线BG。 2.集中式仲裁（控制）由三种优先权总裁方式 链式请求； 计数器定时查询； 独立请求查询； 演示