组成原理资料2_组成原理2讲义
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总线系统 总线的概念:是构成计算机系统的互联机构,是多个系统功能部件之间进 行数据传送的公共通路。一个单处理器系统中的总线,大致分三类: 内部总线 CPU 内部连接各寄存器及运算部件之间的总线 系统总线 CPU 同计算机系统的其他高速功能部件 如存储器 I/O 总线 中、低速 I/O 设备之间互相连接的总线 总线带宽:衡量总线性能的重要指标,定义为总线本身所能达到的最高传 输速率,单位是兆字节每秒(MB/S)。根据连接方式不同,单机系统中采用的总线结构有两种基本类型:
1、单总线结构
2、多总线结构 单总线结构特点:所有的高速设备和低速设备都挂在同一个总线上,且总 线只能分时工作,即某一时间只能允许一对设备之间传送数据,这使信息 传送的效率和吞吐量受到极大限制。多总线结构特点:高速、中速、低速设备连接到不同的总线上同时进行工 作,以提高总线的效率和吞吐量,而且处理器结构的变化不影响高速总线。总线的内部组成: ①数据传送总线(由地址线、数据线、控制线组成)②仲裁总线(包括总线请求和总线授权)③中断和同步总线(用于处理带优先级的中断操作,如中断请求线、中断 认可线)④公用线(包括时钟信号线、电源线、地线等)总线的传送方式:(1)串行传送(特点:信息以串行方式传送,只有一条传输线,且采用脉冲传送。按顺 序每次传送一位,以第一个脉冲信号表示数码的最低有效位,以最后一个 脉冲信号表示数码的最高有效位。注意: 串行传送时低位在前,高位在后。优点:只需要一条传输线,成本比较低廉,对长距离传输特别重要;串行 传送的主要缺点:传输速率低。)(2)并行传送(特点:每个数据位都需要单独一条传输线,采用电位传送。最上面的线 代表最高有效位,最下面的线代表最低有效位。由于所有的位同时被传送,所以并行数据传送比串行数据传送快得多;缺点:不适合远程传输。出于 速度和效率上的考虑,在系统总线上传送信息必须采用并行传送方式。)(3)分时传送(特点: 一是采用总线复用方式,即同一套设备在不同时间传送不同信息。另一种概念是分时使用总线,即不同设备在不同时间传送同一类信息)总线的接口 接口的作用:消除互连双方之间的差异,使双方能够正常传送数据。互连 双方之间可能存在的主要差异包括信号差异、数据格式差异、传输速度的 差异。总线的功能。除了起到消除差异的作用之外,接口还要协助控制方 对被控方实施控制,同时为被控方向控制方传递状态反馈信息。归纳起来,典型的接口通常