計算機組成原理系統總線
老師進度有點快，三節課就快講完了三章，知識點有點多，分倆次記錄第三章總線的內容。如果有總結錯誤的地方，還請在評論區留言，感謝。
總線的基本概念
總線：連接多個部件的信息傳輸線，各個部件共享的傳輸介質。
總線結構的計算機舉例
面向CPU的雙總線結構框圖
單總線結構框圖
以存儲器為中心的雙總線結構框圖
總線的分類
總線的應用很廣泛，從不同角度可以有不同的分類方法。
按數據傳輸方式可分為並行傳輸總線和串行傳輸總線；按傳輸數據寬度分為8位、16位、32位、64位等傳輸總線；按總線的使用范圍划分可分為測控總線、網絡通信總線等；在這里按照連接部件不同，分為三類總線
片內總線
片內總線是芯片內部的總線，如在CPU芯片內部，寄存器和寄存器之間的總線。
系統總線
系統總線指連接CPU、主存、I/O設備各大部件之間的信息傳輸線。
按照系統總線傳輸信息的不同，又可將系統總線分為3類：數據總線、地址總線、控制總線。
數據總線
數據總線用來傳輸各功能部件之間的數據信息，雙向傳輸，總線位數與機器字長、存儲字長有關(數據總線1位數成為數據總線寬度，是衡量系統性能的一個重要參數)。
地址總線
地址總線用來指出數據總線上的源數據或目的數據在主存單元的地址或I/O設備的地址，單向傳輸，地址總線的位數與存儲單元的個數有關(如果地址線為20根，則對應的存儲單元個數為2的20次方個)。
控制總線
控制總線可以使各部件在不同時刻占有總線使用權，控制總線是用來發出各種控制信號的傳輸線。其對CPU來說不僅有輸出還有輸入，具體事件具體分析(例：輸出——存儲器讀、存儲器寫、總線允許、中斷確認；輸入——中斷請求、總線請求)。
通信總線
通信總線用來計算機系統之間或計算機系統與其它系統(如控制儀表、移動通信等)之間的通信。通信總線的類別一般有很多，一般就按照傳輸方式來分為：串行通信和並行通信。並行通信適宜於近距離的數據傳輸，通常小於30m;串行通信適宜於遠距離傳輸，可以從幾米到數千千米。
串行總線
指數據在單條1位的傳輸線上，一位一位的按順序分時傳送(例如：---------)
並行總線
指數據在多條並行1位的傳輸線上，同時出發同時到達目的地。
總線特性及性能指標
總線物理實現
如圖所示，從物理角度來看，總線由許多導線直接印制在電路板上，延伸到各個部件。
總線特性
1>機械特性
指總線在機械連接方式上的一些性能，即尺寸、形狀、管腳數及排列順序
2>電氣特性
指總線的每一根傳輸線上信號的傳遞方向和有效的電平范圍
3>功能特性
指總線中每根傳輸線的功能(例如：地址總線用來指出地址碼；數據總線用來傳遞數據；控制總線發出控制信號)，每條傳輸線的功能基本都不一致
4>時間特性
指總線中任意一根線在什么時間內有效，每條線的作用時間都有一個先后順序，即信號的時序
總線性能指標
1>總線寬度
通常指數據總線的根數，用位(bit)表示
2>總線帶寬
指每秒傳輸的最大字節數(MBps)
3>時鍾同步/異步
總線上的數據與時鍾同步工作的總線稱為同步總線，與時鍾不同步工作的總線稱為異步總線
4>總線復用
指地址線和數據線的(分時)復用
5>信號線數
指地址總線、數據總線和控制總線三種總線數的總和
6>總線控制方式
包括並發工作、自動配置、仲裁方式、邏輯方式、計數方式等。
7>其他指標
如負載能力(也可稱為驅動能力，可通過連接擴增電路板數來反映總線的負載能力)、電源電壓、總線寬度能否擴展等。
總線標准
系統與各模塊、模塊與模塊之間的一個互連的標准界面。對硬件設計而言，使每個模塊的接口芯片設計相對獨立；對軟件設計而言，更有利於接口軟件的模塊化設計。
| 總線標准 | 數據線 | 總線時鍾 | 帶寬 |
| ISA | 16 | 8MHz(獨立) | 16Mbps |
| EISA | 32 | 8MHz(獨立) | 33Mbps |
| VESA(VL-BUS) | 32 | 33MHz(CPU) | 133Mbps |
| PCI | 32 64 |
33MHz(獨立) 66MHz(獨立) |
132Mbps 528Mbps |
| AGP | 32 | 66.7MHz(獨立) 133MHz(獨立) |
266Mbps 533Mbps |
| RS-232 | 串行通信 總線標准 |
數據終端設備(計算機)和數據通信設備(調制解調器)之間的標准接口 | |
| USB | 串行接口 總線標准 |
普通無屏蔽雙絞線 帶屏蔽雙絞線 最高 |
1.5Mbps(USB1.0) 12Mbps(USB1.0) 480Mbps(USB2.0) |