计算机组成原理 第三章 系统总线
46页1、第章 系统总线,3.1 总线的基本概念 3.2 总线的分类 3.3 总线特性及性能指标 3.4 总线结构 3.5 总线控制,教学内容,重点: 有关总线的基本概念 如何克服总线的瓶颈 如何对总线进行管理,包括判优控制和通信控制 难点: 总线的通信控制,既要解决通信双方如何获知传输的开始和结束,又要使通信双方按规定的协议互相协调来完成通信任务。,3.1 总线的基本概念,一、为什么要用总线?,二、什么是总线?,三、总线上信息的传送,串行,并行,随着计算机的发展,应用领域的不断扩大,I/O设备的种类和数量也越来越多。人们希望随时增添或减撤设备,用分散连接简直是一筹莫展,由此出现了总线连接。,注意:某一个时刻,只允许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。,四、总线结构的计算机举例(P42),1. 面向 CPU 的双总线结构框图,中央处理器 CPU,特点:便于增减外设,但I/O设备与主存交换信息时仍要占用CPU,影响CPU工作效率。,2. 单总线结构框图,特点:I/O设备与主存交换信息时,原则上不影响CPU的工作,CPU仍可继续处理不访问主存或I/O设备的操作,CPU效
2、率有所提高,但某一时刻各部件都要占用总线时,就会冲突。要设总线判优逻辑,影响整机的速度。,3. 以存储器为中心的双总线结构框图,主存,现代计算机大多数采用此总线结构,特点:保留了I/O设备与存储器交换信息时不经过CPU特点,因为增加了快速的存储总线,提高了传输效率,减轻了系统总线的负担。,一.按数据传送方式 并行传输总线、串行传输总线 二.按总线使用范围划分 计算机(包括外设)总线、测控总线、网络通信总线等 三. 按连接部件不同划分,3.2 总线的分类,1.片内总线,2.系统总线,芯片内部 的总线,双向 与机器字长、存储字长有关,单向 与存储地址、 I/O地址有关,有出 有入,计算机各部件之间 的信息传输线,存储器读、存储器写 总线允许、中断确认,中断请求、总线请求,CPU芯片内部、RegisterRegister 、RALU,CPU、主存、I/O设备之间(板级总线或板间总线),3.通信总线,串行通信总线,并行通信总线,传输方式,注意:由低位向高位逐位传送。,特点:串行远距离,代价低(或借助电话网),并行近距离(30m),代价高。,3.3 总线特性及性能指标,一、总线物理实现,由许多导
3、线直接印刷在电路板上,延伸到各个部件,二、总线特性,尺寸、形状、管脚数及排列顺序,传输方向 和有效的 电平 范围,每根传输线的 功能,信号的 时序 关系,地址 数据 控制,确保电气上正确连接,保证机械上可靠连接,保证正确连接不同部件,三、总线的性能指标(P46),数据线 的根数,每秒传输的最大字节数(MBps),总线上的数据与时钟是同步、还是不同步。,一条信息线上分时传送两种信息。如:地址线 与 数据线 复用,地址线、数据线和控制线三种总线数的总和,负载能力,并发、自动、仲裁、逻辑、计数,P47表3.1 几种流行的微型计算机总线性能,总线带宽(又称总线的数据传输速率),单位时间内总线上传输数据的位数,通常以每秒传输信息的字节数来衡量,单位:MBps(兆字节每秒)。 例:总线工作频率为33MHz,总线宽度32位 则总线带宽为33(328)=132 MBps (1/33M:32/8B=1s:x x=132MBps),ISA EISA VESA(LV-BUS) PCI AGP RS-232 USB,总 线 标 准,四、总线标准,为了使系统设计简化,模块生产批量化,确保其性能稳定,质量可靠,实
4、现可移化,便于维护等,人们开始研究如何使总线建立标准,在总线的统一标准下,完成系统设计,模块制作。这样,系统、模块、设备与总线之间不适应、不通用及不匹配的问题就迎刃而解了。,通用接口:按总线标准设计的接口。,总线标准:国标上公布或推荐的互联的各个模块的标准,各种不同模块组成的计算机系统时必须遵守的规范。,总线标准可视为系统与各模块、模块与模块之间的一个互连的标准界面。,几种流行的总线标准,支持即插即用,注意:总线标准英文单词全称拼写!,*PCI Express*,PCI Express是新一代的总线接口。早在2001年的春季,英特尔公司就提出了要用新一代的技术取代PCI总线和多种芯片的内部连接,并称之为第三代I/O总线技术。 在2001年底,包括Intel、AMD、DELL、IBM在内的20多家业界主导公司开始起草新技术的规范,并在2002年完成,对其正式命名为PCI Express。 它采用了目前业内流行的点对点串行连接,比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构,每个设备都有自己的专用连接,不需要向整个总线请求带宽,而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率,达到PCI所不能提供
《计算机组成原理 第三章 系统总线》由会员206****923分享,可在线阅读,更多相关《计算机组成原理 第三章 系统总线》请在金锄头文库上搜索。
人教版小学英语单词分类记忆汇总表excel版
人教版九年级全一册英语词汇
2019年开展垃圾分类的工作总结报告【五篇】
六年级英语绘本教案
外研版小学英语单词表全带音标(一年级起点1-12册)
最新国家开放大学电大投资学网络核心课形考网考作业及答案
初中人教版七年级下册生物复习提纲
高中英语语法大全高中英语语法系统全解word版
☆初中英语语法专项练习习题以及答案
初中英语常考近义词同义词辨析
高中物理选修3-5全套教案(人教版) (1)
英语绘本《WeatherReport》教学设计
防护功能平战转换设计专篇各专业
初中人教版七年级上册下册全册生物复习提纲21页 (1)
商务星球版七年级上册地理知识点归纳总结
初中人教版七年级上册下册全册生物复习提纲21页 (2)
高中高考语文作文词汇句型优美句子万能语句大全
中考地理选择题专项复习550题含答案
北师大版七年级数学上册第四章基本平面图形单元测试题含解析
人教版七年级数学上册第一章有理数单元检测题解析版
2024-02-23 16页
2024-02-23 15页
2024-02-23 27页
2024-02-23 19页
2024-02-23 23页
2024-02-23 18页
2024-02-23 19页
2024-02-23 18页
2024-02-23 24页
2024-02-23 23页