計算機組成原理-系統總線（第三章）

總線的基本概念

1、為什麼要用總線 　　分散連接配接 内部連線十分複雜，布線困難 擴充性差 效率高 　　總線連接配接 簡潔、成本低 擴充性好、靈活 共享競争 　　1970年DEC公司PDP-11小型計算機首次采用總線技術 2、什麼是總線 　　總線是連接配接各個部件的資訊傳輸線是各個部件共享的傳輸媒體 3、總線上資訊的傳送 4、總線結構計算機舉例 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

1、片内總線 晶片内部的總線 2、系統總線 計算機各部件之間的資訊傳輸線 分類 資料總線　　雙向　　與機器字長、存儲字長有關 位址總線　　單向　　與存儲位址、 I/O位址有關 控制總線　　有出　　中斷請求、總線請求 　　　　　　有入　　存儲器讀、存儲器寫、總線允許、中斷确認 3、通信總線 晶片内部用于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 傳輸方式 串行通信總線 并行通信總線

總線特性及性能名額

1、總線實體實作 2、總線特性 機械特性　　尺寸形狀 電氣特性　　傳輸方向和有效的電平範圍 功能特性　　每根傳輸線的功能 位址 資料 控制 時間特性　　信号的時序關系 3、總線的性能名額 總線寬度　　　　資料線的根數 标準傳輸率　　　每秒傳輸的最大位元組數（MB／s） 時鐘同步/異步　　同步、不同步 總線複用　　　　位址線與資料線複用 信号線數　　　　位址線、資料線和控制線的總和 總線控制方式　　并發、自動、仲裁、邏輯、計數 其他名額　　　　負載能力 4、總線标準

總線結構

1、單總線結構 2、多總線結構 雙總線結構 三總線結構 三總線結構的又一形式 四總線結構

總線控制

一、總線判優控制

1、基本概念 主裝置(子產品)　　對總線有控制權 從裝置(子產品)　　響應從主裝置發來的總線指令 總線判優控制　　分布式 　　　　　　　　集中式　　鍊式查詢、計數器定時查詢、獨立請求方式 2、鍊式查詢方式 3、計數器定時查詢方式 4、獨立請求方式

二、總線通信控制

1、目的 解決通信雙方協調配合問題 2、總線傳輸周期 申請配置設定階段　　主子產品申請，總線仲裁決定/li> 尋址階段　　　　主子產品向從子產品給出位址和指令 傳數階段　　　　主子產品和從子產品交換資料 結束階段　　　　主子產品撤銷有關資訊 ３、總線通信的四種方式 同步通信　　　由統一時标控制資料傳送 輸入： 輸出： 異步通信　　　采用應答方式，沒有公共時鐘标準 半同步通信　　同步、異步結合 同步　　發送方用系統 時鐘前沿發信号 　　　　接收方用系統時鐘後沿判斷、識别 異步　　允許不同速度的子產品和諧工作 　　　　增加一條 “等待”響應信号 分離式通信　　充分挖掘系統總線每瞬間的潛力 各子產品有權申請占用總線 采用同步方式通信，不等對方回答 各子產品準備資料時，不占用總線 總線被占用時，無空閑