第3章 微型计算机总线系统.ppt

第3章 微型计算机总线技术,本章主要内容：☆微型计算机总线概述☆微型计算机常见的系统总线☆微型计算机常见的外部总线,§1 概述,一、什么是总线？,,总线：是一组能为多个功能部件服务的公共信息传送线路，是计算机各部件之间的传送数据、地址和控制信息的公共通路，它能分时地发送与接收各部件的信息二、总线的组成,,传输计算机内部所有的数据信息,传输计算机内部所有的地址信息,传输计算机内部所有的控制或状态信号,提供接口卡与外接设备所需的电源,§1 概述,三、总线的分类,,,§1 概述,四、总线的标准化与总线的性能指标,,2.总线的性能指标(1)总线宽度：即总线位宽 ，能同时传送数据的二进制位数 ，单位为位(bit) 2)总线频率 :一秒钟能够传送数据的次数，通常用MHz表示 3)总线带宽:每秒钟总线上可传送的数据总量，通常以MB/s为单位1.总线的标准化不同的总线下列特性不同： 物理特性：即总线的物理连接方式；功能特性 ：功能特性描述总线中每一根线的功能 ；电气特性 ：：定义每一根线上信号的传递方向及有效电平范围 ；规程特性：定义各条物理线路的工作规程和时序关系不同厂商生产的相同功能的部件互换使用 ——要求总线标准化。

总线带宽＝(总线宽度/8位)×总线频率,§1 概述,五、总线数据传输的过程,,§1 概述,一、微型计算机总线的发展：1981年PC/XT使用的XT总线或PC总线（8位）1984年PC/AT使用的AT总线即ISA总线（16位）1988年386使用的EISA总线（32位）1989年486使用的VESA总线（32位局部总线）1993年Pentium使用的PCI总线（32位）1997年后PII使用的AGP总线（32位）1999年Pentium III/4使用的PCI-X总线(扩展的PCI总线）2002年Pentium 4 使用的PCI Express总线*（串行）1995年USB总线（外部串行总线）1995年1394总线（火线，外部高速串行总线）,,§2 常用系统总线,二、PC/XT总线：1. PC/XT总线简介 PC/XT总线专指IBM 公司1981年推出的基于准16位机PC/XT机使用的总线，也称为8位ISA总线，它是微型计算机系列总线发展的起点 2.PC/XT总线的特点：(1) PX/XT总线支持1KB的I/O地址空间、20位存储器地址空间、8位数据存取2) 每个双列扩展槽有62个引脚，代表不同信号。

每个扩展槽对应管脚意义相同的连在一起，再连到总线的相应信号线上，故接口卡可插于任意扩展槽中 (3)除满足特殊需要的12V电源外，其他信号均与TTL电平兼容§2 常用系统总线,§2 常用系统总线,3.PC/XT总线的信号线地址线：20根数据线：8根控制线：21根状态线：2根,,,§2 常用系统总线,3.PC/XT总线的信号线——控制线AEN：地址允许信号 ALE：地址锁存允许信号 IOR/IOW：I/O读写控制MEMR/MEMW：存储器读写控制T/C：DMA终止计数信号 DRQ3～DRQ1：DMA请求信号 IRQ7～IRQ2：中断请求信号 DACK3~DACK0：DMA响应信号RESET：系统复位信号§2 常用系统总线,3.PC/XT总线的信号线——状态线IOCH RDY——I/O通道准备好IOCHCK——I/O通道校验,,,,,三、ISA总线：1. ISA总线简介 ISA（Industry Standard Architecture）总线是于1984年由Intel、IEEE和EISA集团联合开发出的工业标准体系结构总线2. ISA总线的特点：(1) 总线支持力强，支持64KB的I/O地址空间、24位存储器地址空间、8/16位数据存取、15级硬件中断、7个DMA通道等。

2) 16位ISA总线是一种多主控（Multi Master）总线，可通过系统总线扩充槽中的 的信号线实现 (3) 支持8种类型的总线周期，分别为8/16位的存储器读周期、8/16位的存储器写周期、8/16位的I/O读周期、8/16位的I/O写周期、中断请求和中断响应周期、DMA周期、存储器刷新周期和总线仲裁周期§2 常用系统总线,3. ISA总线的信号线简介,,§2 常用系统总线,16位/8位总线，用于286~P4数据宽度=16位，总线频率=8MHz，数据传输率=16MB/S,§2 常用系统总线,3. ISA总线的信号线简介,,,四、PCI (Peripheral Component Interconnect)总线简介：,,§2 常用系统总线,32位总线，用于Pentium 以后,是一种通用局部总线，不受CPU限制数据宽度=32位，总线频率=33MHz，数据传输率=132MB/S升级可达264MB/S（64位数据宽度）,PCI总线简介：,,§2 常用系统总线,,一、RS-232总线简介： RS-232总线是由美国电子工业联合会与Bell公司一起开发的协议，它已被广泛应用于微机与微机之间、微机与外部设备之间的数据通信。

RS-232的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”工业控制的RS-232口一般只使用RXD、TXD、GND三条线RS-232总线的详细内容请参阅第12章§3 常用外设总线,§3 常用外设总线,二、IEEE1394总线：IEEE1394简介： IEEE1394是Apple公司1993年首先提出，用来取代SCSI的高速串行总线“Fire Wire”的，IEEE协会于1995年12月正式接纳成为一个工业标准，全称是IEEE1394高性能串行总线标准（IEEE1394 High Performance Serial BUS Standart）2.IEEE1394的主要特点：优越的实时性；连接方便，支持热插拔、即插即用功能；总线直接提供电源；通用性强§3 常用外设总线,,3. IEEE1394总线的接口信号：,三、USB通用串行总线：1. USB总线简介： USB（Universal Serial Bus）是一种新型的外设接口标准，采用通用连接器和自动配置及热插拔技术和相应的软件,实现资源共享和外设的简单快速连接。

2. USB总线的主要特点：使用方便；传输速度快；连接灵活；独立供电§3 常用外设总线,,§3 常用外设总线,2. USB总线的接口信号：,,§3 常用外设总线,3. USB总线的结构图：,,§3 常用外设总线,4. USB接口信号示意图：,。