計算機組成原理基礎知識-總線

二.系統總線

--計算機系統五大部件互連的方式有兩種：

　　分散鏈接：各部件之間使用單獨的連線

　　總線鏈接：將各部件連到一組公共信息傳輸線上

--總線：是鏈接多個部件的信息傳輸線，是各部件共享的傳輸介質

　　特色：分時與共享

 　　在某一時刻，只容許有一個部件向總線發出消息，二多個部件能夠同時從總線上接收相同的消息

--總線的分類

　　按照鏈接部件不一樣：

　　　　1.片內總線：芯片內部的總線

　　　　2.系統總線：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一樣可分爲3類：

　　　　　　　　數據總線：傳輸各功能部件之間的數據信息，是雙向傳輸總線

　　　　　　　　地址總線：主要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（地址總線上的代碼是用來指明CPU欲訪問的存儲單元或I/O　端口的地址，由CPU輸出，單向傳輸）

　　　　　　　　　　　　　地址總線的位數欲存儲單元的個數有關，如：地址線爲20根，則對應的存儲單元個數爲2的20次方

　　　　　　　　控制總線：發出各類控制信號的傳輸線，一般對任意控制線而言，它的傳輸是單向的，但對於控制總線整體來講，又可認爲是雙向的

　　　　3.通訊總線：用於計算機系統之間或計算機系統與其餘系統之間的通訊

　　　　　　按傳輸方式可分爲兩種：

　　　　　　　　串行通訊：數據在單條1位寬的傳輸線上，一位一位的按順序分時傳送（適宜於遠距離的數據傳輸）

　　　　　　　　並行通訊：數據在多條並行1位寬的傳輸線上，同時由源傳送到目的地（適宜於近距離的數據傳輸，一般小於30m）

--總線性能指標

　　總線寬度：一般指數據總線的根數

　　總線帶寬：數據的數據傳輸速率，一般用每秒傳遞信息的字節數來衡量

　　時鐘同步/異步：總線上的數據與時鐘同步工做的總線稱爲同步總線，與時鐘不一樣步工做的總線稱爲異步總線

　　總線複用：一條信號線上分時傳送兩種信號

　　信號線數：地址總線、數據總線和控制總線三種總線數的總和

　　總線控制方式：包括突發工做、自動配置等

　　其餘指標：如負載能力

-- 總線控制

　　總線週期：完成一次總線操做的時間稱爲總線週期，可分爲4個階段：申請分配階段、尋址階段、傳數階段、結束階段

　　1.判優控制（仲裁控制）

　　　　分佈式：將控制邏輯分散在與總線鏈接的各個部件或設備上

　　　　集中式：將控制邏輯集中在一處（如CPU中）

　　　　　　集中控制優先權仲裁方式有三種：鏈式查詢、計算器定時查詢、獨立請求方式

　　2.通訊控制：主要解決通訊雙方如何獲知傳輸開始和傳輸結束，以及通訊雙方如何協調，如何配合，一般有四種方式：

　　　　1).同步通訊：通訊雙方由統一時標控制數據傳送

　　　　2).異步通訊：採用應答方式

　　　　　　異步通訊的應答方式分爲：不互鎖、半互鎖和全互鎖

　　　　3).半同步通訊

　　　　4).分離式通訊(基本思想是將一個傳輸週期（或總線週期）分解爲兩個子週期)