總線的基本概念

總線

總線的基本概念

一、為什么要用總線

1. 連接五大部件（馮諾依曼體系中的輸入和輸出部件、存儲器、運算器、控制器）

2. 將線都做到印刷電路板上，成本很高，難度也很大

3. 設備之間連接的大量接口需要占用大量空間

4. 系統難以擴展

二、什么是總線

1. 總線是連接各個部件的信息傳輸線，是各個部件共享的傳輸介質

三、總線上信息的傳輸

1. 串行：將要傳輸的數據，一位一位的放到總線上；接收方一位一位的接收。

2. 並行：將要傳輸的數據多位同時放到總線上；接收方也同時接收多位數據。因其需要多條數據線傳輸數據，一旦傳輸距離過長，數據線之間會產生干擾，因此並行方式適合短距離傳輸。

四、總線結構的計算機舉例

1. 單總線結構框圖

   

• 同一時間只能有一對設備使用總線

2. 面向CPU的雙總線結構框圖

   

• 主存與I/O設備之間沒有直接通路，必須有CPU作為媒介

3. 以存儲器為中心的雙總線結構框圖

   

• 因技術局限，系統總線和存儲總線不能同時工作

五、總線的分類

1. 根據總線位置分類

• 片內總線：芯片內部的總線

• 系統總線：計算機各部件之間的信息傳輸線

  • 數據總線：雙向 與機器字長、存儲字長有關；數據總線的寬度<=機器字長或存儲字長

  • 地址總線：單向 與存儲地址、I/O地址有關；地址總線的條數和地址單元的個數有關

  • 控制總線：向系統的各個部件傳輸控制信號或系統的各個部件將自己的狀態信號向外傳輸，告訴主設備、告訴CPU

    • 有出：存儲器的讀操作、寫控制；總線的使用權的許可以及中斷請求確認

    • 有入：中斷請求信號（I/O端口傳輸給CPU）；總線請求信號

• 通信總線：用於計算機系統之間或計算機系統與其他系統（如控制儀表、移動通信等）之間的通信

  • 串行通信總線

  • 並行通信總線