北京大学：《微机原理 Microcomputer Principle 微机与接口技术》电子课件_第二十四讲 总线技术

《微机原理A》 第二十四讲:总线技术 主讲老师:王克义

《微机原理A》 第二十四讲：总线技术 主讲老师：王克义

公 本讲主要内容 总线的基本概念 常见的总线标准(|SA,PC,USB) 高速总线接口

本讲主要内容 • 总线的基本概念 • 常见的总线标准（ISA,PCI,USB） • 高速总线接口

公 241总线的基本概念 1.总线定义 总线是计算机两个或两个以上的模块(部件或子系 统)之间相互连接与通信的公共通路。 ·总线不仅仅是一组传输线,它还包括一套管理信 息传输的规则(协议) 在计算机系统中,总线可以看成一个具有独立功 能的组成部件

24.1 总线的基本概念 1. 总线定义 • 总线是计算机两个或两个以上的模块(部件或子系 统)之间相互连接与通信的公共通路。 • 总线不仅仅是一组传输线，它还包括一套管理信 息传输的规则(协议)。 • 在计算机系统中，总线可以看成一个具有独立功 能的组成部件

公 总线通常包括一组信号线,主要的信号线有: ·数据线和地址线:这一类信号线决定了数据传输 的宽度和直接寻址的范围 ·控制、时序和中断信号线:这一类信号线决定了 总线功能的强弱以及适应性的好坏 电源线和地线:这一类线决定了电源的种类及地 线的分布和用法。 备用线:这一类线是厂家和用户作为性能扩充或 作为特殊要求使用的信号线

总线通常包括一组信号线，主要的信号线有： • 数据线和地址线：这一类信号线决定了数据传输 的宽度和直接寻址的范围。 • 控制、时序和中断信号线： 这一类信号线决定了 总线功能的强弱以及适应性的好坏。 • 电源线和地线： 这一类线决定了电源的种类及地 线的分布和用法。 • 备用线： 这一类线是厂家和用户作为性能扩充或 作为特殊要求使用的信号线

公 2.总线的分类 微型计算机的总线按功能和规范可分为三大类型: (1)片总线( Chip Bus,C-Bus) 又称元件级总线,是把各种不同的芯片连接在 起构成特定功能模块(如CP模块)的信息传输 通路。 (2)内总线( nternal Bus,|-Bus) 又称系统总线或板级总线,是微机系统中各插 件(模块)之间的信息传输通路。例如CP模块和 存储器模块或◎接口模块之间的传输通路

2. 总线的分类 • 微型计算机的总线按功能和规范可分为三大类型： (1) 片总线(Chip Bus, C-Bus) • 又称元件级总线，是把各种不同的芯片连接在 一起构成特定功能模块(如CPU模块)的信息传输 通路。 (2) 内总线(Internal Bus, I-Bus) • 又称系统总线或板级总线，是微机系统中各插 件(模块)之间的信息传输通路。例如CPU模块和 存储器模块或I/O接口模块之间的传输通路

公 (3)外总线 External Bus,EBus) ·又称通信总线,是微机系统之间或微机系统与其 他系统(仪器、仪表、控制装置等)之间信息传输 的通路,如EARS-232C、旧EE-488等。 上述三类总线在微机系统中的地位及相互关系如 图24.1所示

(3) 外总线(External Bus, E-Bus) • 又称通信总线，是微机系统之间或微机系统与其 他系统(仪器、仪表、控制装置等)之间信息传输 的通路，如EIA RS-232C、IEEE-488等。 • 上述三类总线在微机系统中的地位及相互关系如 图24.1所示

公 微型计算机 ==== 存储器 O接口 控制部件 C-BuS 寄存器组 -Bus O接口 存储器 E-Bus 设备 Modem 仪器 仪器 图241三类总线在微机系统中的地位和关系

微型计算机 控制部件 寄存器 组 ALU C-Bus 存储器 I/O接口 I/O接口 存储器 I-Bus E-Bus 设备 Modem 仪器 仪器 图24.1 三类总线在微机系统中的地位和关系

公 3.总线标准 ·每个总线标准都必须有具体和明确的规范说明,通 常包括如下几个方面的技术规范或特性: (1)杋械特性:规定模块插件的机械尺寸,总线插头、插座的规格及 位置等 (2)电气特性:规定总线信号的逻辑电平、噪声容限及负载能力等; (3)功能特性:给出各总线信号的名称及功能定义; (4)规程特性:对各总线信号的动作过程及时序关系进行说明

3. 总线标准 • 每个总线标准都必须有具体和明确的规范说明，通 常包括如下几个方面的技术规范或特性： (1) 机械特性：规定模块插件的机械尺寸，总线插头、插座的规格及 位置等； (2) 电气特性： 规定总线信号的逻辑电平、噪声容限及负载能力等； (3)功能特性： 给出各总线信号的名称及功能定义； (4) 规程特性：对各总线信号的动作过程及时序关系进行说明

公 总线标准的产生通常有两种途径: (1)某计算机制造厂家(或公司)在研制本公司的微机 系统时所釆用的一种总线,由于其性能优越,得 到用户普遍接受,逐渐形成一种被业界广泛支持 和承认的事实上的总线标准。 (2)在国际标准组织或机构主持下开发和制定的总线 标准,公布后由厂家和用户使用

• 总线标准的产生通常有两种途径： (1) 某计算机制造厂家(或公司)在研制本公司的微机 系统时所采用的一种总线，由于其性能优越，得 到用户普遍接受，逐渐形成一种被业界广泛支持 和承认的事实上的总线标准。 (2) 在国际标准组织或机构主持下开发和制定的总线 标准，公布后由厂家和用户使用

公 在微型机总线标准方面,推出比较早的是S-100 总线。有趣的是,它是由业余计算机爱好者为早 期的微型计算机而设计的,后来被工业界所承 认,并被广泛使用 经EE修改,成为总线标准一|EEE696。 ·由于S-100总线是较早出现的用于PC机的总线 没有其他总线标准或技术可供借鉴,因此在设计 上存在一定的缺点

• 在微型机总线标准方面，推出比较早的是S-100 总线。有趣的是，它是由业余计算机爱好者为早 期的微型计算机而设计的，后来被工业界所承 认，并被广泛使用。 • 经IEEE修改，成为总线标准—IEEE 696。 • 由于S-100总线是较早出现的用于PC机的总线， 没有其他总线标准或技术可供借鉴，因此在设计 上存在一定的缺点