总线的基本概念

总线

总线的基本概念

一、为什么要用总线

1. 连接五大部件（冯诺依曼体系中的输入和输出部件、存储器、运算器、控制器）

2. 将线都做到印刷电路板上，成本很高，难度也很大

3. 设备之间连接的大量接口需要占用大量空间

4. 系统难以扩展

二、什么是总线

1. 总线是连接各个部件的信息传输线，是各个部件共享的传输介质

三、总线上信息的传输

1. 串行：将要传输的数据，一位一位的放到总线上；接收方一位一位的接收。

2. 并行：将要传输的数据多位同时放到总线上；接收方也同时接收多位数据。因其需要多条数据线传输数据，一旦传输距离过长，数据线之间会产生干扰，因此并行方式适合短距离传输。

四、总线结构的计算机举例

1. 单总线结构框图

   

• 同一时间只能有一对设备使用总线

2. 面向CPU的双总线结构框图

   

• 主存与I/O设备之间没有直接通路，必须有CPU作为媒介

3. 以存储器为中心的双总线结构框图

   

• 因技术局限，系统总线和存储总线不能同时工作

五、总线的分类

1. 根据总线位置分类

• 片内总线：芯片内部的总线

• 系统总线：计算机各部件之间的信息传输线

  • 数据总线：双向 与机器字长、存储字长有关；数据总线的宽度<=机器字长或存储字长

  • 地址总线：单向 与存储地址、I/O地址有关；地址总线的条数和地址单元的个数有关

  • 控制总线：向系统的各个部件传输控制信号或系统的各个部件将自己的状态信号向外传输，告诉主设备、告诉CPU

    • 有出：存储器的读操作、写控制；总线的使用权的许可以及中断请求确认

    • 有入：中断请求信号（I/O端口传输给CPU）；总线请求信号

• 通信总线：用于计算机系统之间或计算机系统与其他系统（如控制仪表、移动通信等）之间的通信

  • 串行通信总线

  • 并行通信总线