《计算机组成原理》课程电子教案（PPT课件讲稿）第五章 输入/输出系统（5.2）总线

第二节总线 5.2.1总线定义、特点和实体 1.定义:一组能为多个部件分时共享的信息传送线路。 2.特点:分时、共享。 通常作法:发送部件通过0C组件或三态门分时发送信 息,由打入脉冲将信息送入指定接收部件。 3.实体:一组传送线与相应控制逻辑 cPU内设置控制逻辑 设置总线控制器 5.2.2总线分类 1.按功能划分 (1)CPU内总线 CPU芯片内寄存器与算逻部件之间互连的总线。(ALU总线) 单组数据线(单向、双向)或多组数据线,或多种总线

第二节 总线 5.2.1 总线定义、特点和实体 1.定义：一组能为多个部件分时共享的信息传送线路。 2.特点：分时、共享。 通常作法：发送部件通过OC组件或三态门分时发送信 息，由打入脉冲将信息送入指定接收部件。 3.实体：一组传送线与相应控制逻辑 CPU内设置控制逻辑 设置总线控制器 5.2.2 总线分类 1.按功能划分 （1）CPU内总线 CPU芯片内寄存器与算逻部件之间互连的总线。（ALU总线） 单组数据线(单向、双向)或多组数据线，或多种总线

(2)部件内总线 插件板内各芯片之间互连的总线。(局部总线、片级总线) 分为地址、数据、控制线。 (3)系统总线 计算机系统内各功能部件之间,或各插件板之间互连的总 线。(板级总线) 分为地址、数据、控制线。 (4)外总线 计算机系统之间,或计算机系统与其他系统之间互连的总 线。(通信总线) 分为数据线(与地址复用)、控制线。 2.按时序控制方式划分 (1)同步总线 时钟周期、同步脉冲 由统一时序控制总线传送操作 在固定时钟周期内完成数据传送,由同步脉冲定时打入

2.按时序控制方式划分 （2）部件内总线 插件板内各芯片之间互连的总线。（局部总线、片级总线） 分为地址、数据、控制线。 （3）系统总线 计算机系统内各功能部件之间，或各插件板之间互连的总 线。 （板级总线） 分为地址、数据、控制线。 （4）外总线 计算机系统之间，或计算机系统与其他系统之间互连的总 线。 （通信总线） 分为数据线(与地址复用)、控制线。 （1）同步总线 由统一时序控制总线传送操作。 时钟周期、同步脉冲 在固定时钟周期内完成数据传送，由同步脉冲定时打入

例 I T2 3 T4 时钟 地址 读出数据 打入地址 打入数据 (2)异步总线 无固定时钟周期划分,总线周期时间由传送实际需要决定 以异步应答方式控制总线传送操作。 例.总线请求 总线权切换 (设备→cPU)=1 总线批准 (cPU→设备)1 主同步 主→从 总线传送 从同步 (从一主)(时间可变 总线周期 时间可变

例. 打入地址 打入数据 总线请求 时钟 T1 T2 T3 T4 地址 读出数据 （2）异步总线 无固定时钟周期划分，总线周期时间由传送实际需要决定； 以异步应答方式控制总线传送操作。 例. (设备 CPU) 总线批准 (CPU 设备) 主同步 (主 从) 从同步 (从 主) 总线周期 总线传送 （时间可变） （时间可变） 总线权切换

(3)扩展同步总线 以时钟周期为时序基础,允许总线周期中的时钟数可变。 例.见3.3.3“时序控制方式” 注意几个“周期”概念 时钟周期:CP一步操作(一次内部数据通路传送)时间。 总线周期:经过总线的一次数据传送(访存)时间。 通常包含若干时钟周期。 (模型机的一个总线周期只包含一个时钟周期。) 工作周期:指令周期中的一个操作阶段。 可包含多个总线周期。 3按数据传送格式划分 (1)并行总线:同时传送各位信息 (2)串行总线:分时逐位传送各位信息。 CPU内总线:同步、并行外总线:异步、并行、串行 系统总线:同步、异步、扩展同步、并行

例. 见3.3.3 “时序控制方式” 。 （3）扩展同步总线 以时钟周期为时序基础，允许总线周期中的时钟数可变。 注意几个“周期”概念： 时钟周期：CPU一步操作(一次内部数据通路传送)时间。 总线周期：经过总线的一次数据传送(访存)时间。 通常包含若干时钟周期。 工作周期：指令周期中的一个操作阶段。 可包含多个总线周期。 （模型机的一个总线周期只包含一个时钟周期。） 3.按数据传送格式划分 （1）并行总线：同时传送各位信息。 （2）串行总线：分时逐位传送各位信息。 CPU内总线：同步、并行 系统总线：同步、异步、扩展同步、并行 外总线：异步、并行、串行

5.2.3总线标准 1.什么是总线标准 对总线信号组成、信号引脚含义、信号电平等作统一规定 2.为何制定总线标准 便于灵活组成系统。 时序:时钟、定时、应答 3.系统总线信号组成 数传控制:M读/写、10读/写 电源、地址、数据、控制{中断请求、响应 总线请求、响应 复位

1.什么是总线标准 对总线信号组成、信号引脚含义、信号电平等作统一规定。 便于灵活组成系统。 电源、地址、数据、控制 时序：时钟、定时、应答 5.2.3 总线标准 2.为何制定总线标准 3.系统总线信号组成 数传控制：M读/写、IO读/写 中断请求、响应 总线请求、响应 复位……