【從零開始自制CPU之學習篇05】總線


  總線定義:總線(Bus)是計算機各種功能部件之間傳送信息的公共通信干線,它是由導線組成的傳輸線束, 按照計算機所傳輸的信息種類,計算機的總線可以划分為數據總線、地址總線和控制總線,分別用來傳輸數據、數據地址和控制信號。總線是一種內部結構,它是cpu、內存、輸入、輸出設備傳遞信息的公用通道,主機的各個部件通過總線相連接,外部設備通過相應的接口電路再與總線相連接,從而形成了計算機硬件系統

  借着說總線,順便看看成品圖(截自教學視頻)。中間那四列8孔的就是總線,連接了所有需要往總線寫入或者讀出的組件,其實總線本質也就是各個組件導線相連的一個中間媒介。

 

  抽象出來之后大概長這個樣子,其中ABC分別是各個不同組件,可能是寄存器等等。每個組件有輸入和輸出端(8位),還有load,時鍾,enable信號。

  • load即是否存入,同之前的鎖存器的en信號類似。
  • 時鍾不用說了。
  • 這里enable信號與之前有所不同,指的是是否輸出到總線,如果關閉則不輸出,實際上是斷開輸出端的意思。保證每一個時鍾周期只有一個組件到總線是enable狀態,不然就亂了。

 

  使輸出端有上述效果,即可以表示0,1,斷開。需要一個下圖所示的裝置:

    

  對應的74LS系列為74LS245,是一個8位的三態雙向總線收發器,其針腳圖如下:

  • DIR=“0”,信號由B向A傳輸;(接收);DIR=“1”,信號由A向B傳輸;(發送)
  • 當E為高電平時,A、B均為高阻態,就是不通的。

    

  將寄存器與該數字電路相連,輸出端接到總線(bus)上即完成了該需求。下圖中右側兩個數字電路為兩個4位的寄存器(之后再說用什么電路),左一為74LS245,哪些接出來的藍線即為輸出端,准備接到總線上。

    

 

 參考視頻:eater.net

 


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