天天看点

【计算机组成原理】第3章 系统总线

教材基于《计算机组成原理 第3版》 ——唐朔飞

❔ 为什么要用总线

早期计算机外部设备少时大多采原分散连接方式,不易实现随时增减外部设备。为了更好地解决I/O设备和主机之间连接的灵活性问题,计算机的结构从分散连接发展为总线连接。

🔔 知识点:

1️⃣ 总线是连接多个部件的信息传输线,是各部件共享的传输介质。

2️⃣ 在某一时刻,只允许有一个部件向总线发送信息,而多个部件可以同时从总线上接收相同的信息。如果系统中有多个部件,那它们只能分时地向总线发送信息

1️⃣ 机械特性:总线在机械连接方式上的一些特性(尺寸、形状、引脚个数、排列顺序……)

2️⃣ 电气特性:总线的每一根传输线上信号的传递方向和有效的电平范围

3️⃣ 功能特性:总线中每根传输线的功能(地址、数据、控制信号)

4️⃣ 时间特性:信号与时序的关系

1️⃣ 总线宽度:数据线的根数(bit)

2️⃣ 总线带宽:每秒传输最大字节数(MBps)=总线工作频率×总线宽度(bit/s)=总线工作频率×(总线宽度/8)(B/s)= 总线宽度/总线周期(bit/s) = (总线宽度/8)/总线周期(B/s)

3️⃣ 时钟同步/异步:总线上数据与时钟是否同步

4️⃣ 总线复用:地址线与数据线复用并在线路上分时传输地址信号和数据信号,可提高总线利用率

5️⃣ 信号线数:地址总线、数据总线、控制总线的总和

6️⃣ 总线控制方式:突发工作、自动配置、仲裁、逻辑、计数

7️⃣ 其他指标:负载能力、电源电压……

8️⃣ 总线周期:一次总线操作所需的时间(包括申请阶段、寻址阶段、传输阶段和结束阶段),通常由若干个总线时钟周期构成。

9️⃣ 总线的工作频率:总线上各种操作的频率,为总线周期的倒数。若总线周期=N个时钟周期,则总线的工作频率=时钟频率/N。实际上指一秒内传送几次数据。

1️⃣0️⃣ 总线的时钟周期:即机器的时钟周期。计算机有一个统一的时钟,以控制整个计算机的各个部件,总线也要受此时钟的控制。

1️⃣1️⃣ 总线的时钟频率:即机器的时钟频率,为时钟周期的倒数。若时钟周期为T,则时钟频率为1/T。实际上指一秒内有多少个时钟周期。

🔔 注意:

1️⃣ 总线带宽是指总线本身所能达到的最高传输速率。

2️⃣ 在计算实际的有效数据传输率时,要用实际传输的数据量除以耗时。

主设备:获得总线控制权的设备。

从设备:被主设备访问的设备,只能响应从主设备发来的各种总线命令。

🌈 链式查询

🌈 计数器定时查询

🌈 独立请求方式

1️⃣ 目的:解决通信双方 协调配合问题

2️⃣ 总线传输周期

【计算机组成原理】第3章 系统总线

🌈 总线通信的四种方式

【计算机组成原理】第3章 系统总线

🌈 同步通信方式

【计算机组成原理】第3章 系统总线

🌈 异步通信方式

1️⃣ 分类

【计算机组成原理】第3章 系统总线

2️⃣ 优缺点

【计算机组成原理】第3章 系统总线

3️⃣ 数据传输率

【计算机组成原理】第3章 系统总线

🌈 半同步通信方式

【计算机组成原理】第3章 系统总线

🌈 分离式通信

【计算机组成原理】第3章 系统总线
【计算机组成原理】第3章 系统总线
【计算机组成原理】第3章 系统总线
【计算机组成原理】第3章 系统总线
【计算机组成原理】第3章 系统总线
【计算机组成原理】第3章 系统总线
【计算机组成原理】第3章 系统总线
【计算机组成原理】第3章 系统总线
【计算机组成原理】第3章 系统总线
【计算机组成原理】第3章 系统总线
【计算机组成原理】第3章 系统总线
【计算机组成原理】第3章 系统总线
【计算机组成原理】第3章 系统总线
【计算机组成原理】第3章 系统总线
【计算机组成原理】第3章 系统总线
【计算机组成原理】第3章 系统总线
上一篇: 快速学习Bash