微型计算机技术及应用13、14、15章.pdf

高华广字出版社y/侬燧，砥能第13章 总 线高华广字出版社本章重点总线的分类和性能指标I S A总线和E I S A总线的主要信号P C I总线的特点和主要信号的含义微型机系统的层次化局部总线结构外部总线I D E的主要信号S C S I总线和AT A总线的比较R S 2 3 2 C总线的电平标准和信号U S B总线的概况高华十学出版社M U L T I B U S总线的信号分类M U L T I B U S总线的仲裁方式高华广字出版社教学建议以局部总线为基础，再概述外部总线，M U L T I B U S部分可以自学，M U L T I B U S总线对于从事高层次系统设计的研究人员十分重要本章用5学时，其中：局部总线 3学时外部总线 2学时M U L T I B U S总线 自 学高华十学出版社总线结构带来的优点:支持模块化设计开放性和通用性灵活性好高 华 广 学 出 浙 社:厚驾媒婴f式纵则”昌堤直翼崎骷姆，圣313.1总线的分类和性能指标分类：内部总线局部总线系统总线外部总线高华广学出浙 社性能：总线宽度总线频率传输率高华广字出版社13.2 PC机的局部总线局部总线I S A局部总线M C A局部总线E I S A局部总线V E S A局部总线P C I高 华 广 学 出 浙 社:厚驾媒婴f式纵则”昌堤直翼崎骷姆，圣313.2.1局部总线ISA构成：主槽：6 2脚（在1 4章有对其信号的详细说明）附加槽：3 6脚数据线（8条）地址线（4+3条）控制线高华十学出版社1322局部总线MCA(1)分 类：1 6 位M C A3 2 位 M C A(2)优 点：大大提高系统性能自动检测适配器对地址线分布精心设计(2)缺 点：和I S A总线不兼容清华7 二 字 追拒 包13.2.3 局部总线EISAE I S A的新增信号：L A3 1 L A2 4、L A1 6 L A2 地址线B E 3#B E O#D 3 1-D 1 6C M D#S T AR T#M R E Qn#M AC K J字节允许高1 6位数据线结束信号起始信号总线主控请求总线主控确认高华广字出版社M S B U R S T#主设备突发传输S L B U R S T#从设备突发传输M/I O#存储器/外设选择W/R#读写信号L O C K#总线锁定E X 3 2#和E X 1 6#总线标准信号E X R D Y 准备好信号高华广字出版社1324局部总线VESA(1)特点：数据宽度为3 2位，可扩展为6 4位，频率为3 3 M H z,传输率可达1 3 2 M B/s允许适配器直接连C P U总线支持回写式C a ch e(2)缺点:没有设置缓冲器只能连接3个扩展卡高华方学出版社1 3 2 5 局部总线PCIPCI总线的特点PCI总线的信号高华广学出浙 社1.PCI总线的特点高传输率高效率即插即用独立于CPU负载能力强、易于扩展兼容各类总线高华广字出版社(1)地址和数据信号AD31-A D0 地址/数据C/BE3#-C/BE0#总线命令/字节允许P AR 奇偶校验(2)接口控制信号FRAM E#帧数据总线周期信号TRD Y#从设备准备好信号I RD Y#主设备准备好信号高华广字出版社STO P#停止信号D E V SE L#设备选择信号I D SE L#初始化设备选择信号(3)出错指示信号P E RR#奇偶校验出错SE RR#系统出错(4)总线仲裁信号RE Q#总线请求GN T#总线请求允许高华广字出版社 系 统 信 号C L KRST#(6)6 4位扩充信号A063AD32时钟复位地址/数据扩充C/BE7#-C/BE4#高3 2位命令和字节允许扩充PAR64 奇偶校验RE Q6 4#6 4位传输请求AC K6 4#6 4位传输应答高华广字出版社(7)C ac h e 信号SBO#测试C ac h e后返回信号SD O N E#C ac h e测试完成(8)测试信号TC K 对时钟信号进行测试TD I 对输入数据作测试TD O 对输出数据作测试TM S 对模式选择作测试TRST#对RE SE T作测试高华十学出版社 总 线 锁 定 信 号L O C K#总线锁定信号(10)中断信号I N TA、I N TB#、I N TC#、I N TO#中断请求信号高华方字出版社:厚驾媒婴f式纵则”昌堤直翼崎骷姆，圣313.3微型机系统中的层次化局部总线主存储器PCI转换桥PCI-ISA/EISAPCI卡PCI卡ISA卡ISA卡EISA 卡PCI卡PC【卡微型机系统中多层次的局部总线高华广学出浙 社13.4外部总线(1)分类并行通信总线串行通信总线(2)用途：连接外设13.4.1外部总线IDE和EIDE(1)IDE总线的主要信号DI5D0CS1#CSo#IOR#,I0W#DRQ和DACK#RSTIOCS16#IORDYIRQ16位数据线选通读写D M A请求和应答复位信号16位传输选通I/O设备准备好中断请求高华方学出版社EIDE总线特点:兼容IDE信息量大传输率高高华广字出版社H13.4.2外部总线SCSISC SI的概况SC SI中的创新技术SC SI和ATA的比较高华广学出浙 社:厚驾媒婴f式纵则”昌堤直翼崎骷姆，圣31.SCSI的概况(1)连接方式单极双极(2)信号组织机制异步方式同步方式高华十学出版社2.SCSI中的创新技术双沿触发DT技术自适应机制快速仲裁机制封包传输技术高华广学出浙 社:厚驾媒婴f式纵则”昌堤直翼崎骷姆，圣33.SC SI 和A T A 的比较(1)设计目标SC SI 目标是高性能ATA目标是低成本(2)软件SC SI 需要驱动支持ATA不需要(3)C P U占用率SC SI 低ATA高高华十学出版社13.4.3 外部总线RS-232-CRS-232-C 标准:信号电平标准控制信号的定义高华广学出浙 社:厚驾媒婴f式纵则”昌堤直翼崎骷姆，圣3MCI 489ITTL输入|IRS-232-C 输入接口ITTL输出|_MC1488IRS-232-C 输出IJ信号地1TTL和RS-232-C之间的电平转换高 华 广 学 出 浙 社:厚驾媒婴f式纵则”昌堤直翼崎骷姆，圣313.4.4 通用串行总线USB串行接口连接简单适用于中速、低速的串行外设需软硬件支持高华广学出浙 社13.5系统总线MULTIBUS特点：独立于C PU灵活性强可靠性和抗干扰性好高华广字出版社13.5.1 M U L T I B U S 的信号(1)地址线和相应的控制线20根地址线:AD&3#ADR。

RAM禁止信号INH声ROM禁止信号IN4#(2)数据线和相应的联络线双向数据线：DATF#DAT0#存储器读信号：MRDC#存储器写信号：MWTC#I/O读信号：IORC#I/O写信号：IOWC#高华广字出版社数据传输控制的信号：X AC K#数据高位字节允许信号：BHE N#(3)中断控制信号中断请求线：I N T7#I N TO#中断允许线：I N TA#(4)总线裁决控制信号总线时钟信号：BC L K#总线优先权输入信号：BP RN#清华十学出版社j 77r *ji p 卜 卜j，/、jT*z?i总线优先权输出信号：BP RO#总线忙信号：BUSY#总线请求信号：BRE Q#公共的总线请求信号C BRQ#（5）其他信号地线+5 V、一5 V、+12 V、一12 V 电源线恒定时钟线：C C L K#高华广字出版社13.5.2 M U L T IB U S的总线操作MULTIBUS的读操作和写操作MULTIBUS的字节交换总线仲裁高华方学出版社1.MULTIBUS的读操作和写操作MRDC1ORC地址总线)(数据总线XACK最小100ns有效地址Z X最小65ns）值效娄娜乂最大65ns读操作时序图写操作时序图高华广学出版社2.MULTIBUS的字节交换字节交换的数据传输路径（-表示字节交换路径）AENDEN8288）BHEDIROEDIROE数 据 总 线 Do)DIR(来自 8288)数据总线(DI5-D8)MHLEBHEN8287 或LS640X3DAT FD AT&（来自 8288）IORCg|8288）IQWCDIRa OEXACK（往 8284A）DAT7-DAT0SSBE-）芝aSHLE-辽数据总线(D7-D0)契据总线8287 或LS640X3A。

ZZSBHERD _wY BDEN（来自地址译码器）XACKMULTIBUS字节交换器的具体电路乳名十学出版社3.总线仲裁优先级最高的主模块优先级最低的主模块C BPRN-c-C cDMACS 去 8237A5INTRCS 去 8259AT/CCS 去 8253-5丽 福 去 8255AWRTDMAPG（写 DMA页面寄存器）WRTNMIREG（写 NMI屏蔽寄存器）肩华尢学出版社、2.以8237A-5为中心的DMA控制逻辑WRTDMAPGuAJAQ 人7 人4CLKcs _EOPREADY HRQV1P VCz1 IL zilzVDMACS-cR O Y T O D M AjIX.L/I 1 KJD C O P T_ _ _ _RESET DACK0HLDA DACKIXLLOIS 1u n i D A_ _ _ _n k 7i_/L/XIOR XIOW一c-cc-cIOR DACK?low DACK33-)(XMEMR MEMR 8237A-5XMEMW MEMW U2gDREQ3 DREQoDB7 DB ADSTBUR U K Q|-/一DMAAEN_ N74LS244U2地址驱动器1G 2GAr%)X_)AIA。

VLY74LS04_U221n A r e 口口nLz/v*-Q LJlxLzLJ/Lz lx,Ir A c i/DAC K)L y/A L IX 3WA U10W B 74LS670RARB 页面D3 D o寄存器WRITEREADA19A|6_r_ KDMA控制逻辑Un74LS373地址锁存器OE GA|5Ag=高华尢学出版社3.以8259A为中心的中断控制逻辑IBMPQXT的中断控制逻辑高 华 广 学 出 浙 社:厚驾媒婴f式纵则”昌堤直翼崎骷姆，圣34.计数器/定时器8253-5在系统中的连接和使用三个内部寄存器的使用：计数器0提供时间基准计数器1动态R A M 刷新定时计数器2送到扬声器高华广学出版社82535.并行接口8255A-5在系统中的连接和使用高华广学出版社6.IBM PC/XT的键盘接口和扬声器接口IBMPCXT的键盘接口8255 A-574LS322SPKRDATA扬声器插座T/C20UT扬声器接口电路高华尢学出版社14.L4 IBM PC/XT的62芯总线和外部设备的连接(1)数据线D7D0 双向数据线(2)地址线A 19 A地址总线(3)控制线ALEIRQ2 IRQ7IOR#IOW#地址锁存允许输出信号中断请求输入信号I/O读命令输出I/O写命令输出高华广字出版社M E M R#存储器读命令M E M W#存储器写命令D RQ D RQ3 8 2 3 7 A-5 的通道1 通 道 3 的W A 请求输入信号D A C K0#-D A C K3#D M A 通道0 通 道 3 的响应信号A E N 地址允许信号T/C 计数结束信号输出RE S E T D RV 系统总清信号高华尢学出版社-(4)状态线I/O C H C K#I/O C H RD Y(5)辅助线和电源线O S CC L O C KC A RD S L C TD#I/O通道奇偶校验信号I/O通道准备好信号晶体振荡信号系统时钟信号插件板选中信号高 华 广 学 出 浙 社:厚驾媒婴f式纵则”昌堤直翼崎骷姆，圣314.L5ROM子系统和RAM子系统IBM PC/XT的内存分配ROM子系统RAM子系统高华广字出版社1.IB M P C/X T 的内存分配(1)低 地 址 区(0 0 0 0 9 F F F F H)为RA M区：中断向量D O S数据驱动程序用户程序 一(2)A 0 0 0 0 H B F F。