总线结构概述.docx

总线构造概述PC的组成部件都是通过数据总、地址总线和掌握总线这三组，总线连接在一起并完成和实现它们之间的通讯与数据传送的，因此总线的概念是理解PC和主板的组成构造、工作原理及部 件之间相互关系统的根底一、概述1. 地址总线AB〔Address Bus〕是用来传送地址信息的信号线，其特点是：(1).地址信号一般都由CPU发出，当承受MDA(Direct Memory Access，即直接内存访问) 方式访问内存和I/O设备时，地址信号也可以由DMA掌握器发生，并被送往各个有关的内存单 元或I/O接口，实现CPU对内存或I/O设备的寻址〔在PC中，内存和I/O设备的寻址都是承受统一 编址方式进展的〕，即承受单向传输，动态掌握〔在计算机中，由于承受二进制工作方式，一般只有两种状态，即“1”和“0”，但是当计算机各总线上，显示“0”状态时，在电气上的效果相当于 总线脱离2).CPU能够直接查找内存地址的范围是由地址线的数目〔由于一条地址总线一次传送一位二进制数的地址，故也叫地址总线的位数〕打算的，即PC系统中所能安装内存容量上限由CPU 的地址总线的数目打算CPU能够直接寻址的内存范围上限为2CPU的地址总线数目2. 数据总线DB〔Data、Bus〕用来传送数据信息的信号线，这些数据信息可以是原始数据或程序。

数据总线来往于CPU、内存和I/O设备之间，其特点是：(1). 双向传输，三态掌握：即可以由CPU送往内存或I/O设备，也可以由内存或I/O设备送往CPU2). 数据总线的数目称为数据宽度〔由于一条数据线一次可传送一位二进制数，故也称位数〕，数据总线宽度打算了CPU一次传输的数据量，它打算了CPU的类型与档次3、掌握总线CB〔Control Bus〕是用来传送掌握信息的信号线，这些掌握信息包括CPU对内存和I/O接口的读写信号，I/O接口对CPU提出的中断恳求或DMA恳求信号，CPU对这些I/O接口答复与响应信号，I/O接口7的各种工作状态信号以及其他各种功能掌握信号掌握总线来往于CPU、内存和I/O设备之间， 其特点是：在单向、双向、双态等种形态，是总线中最简单、最敏捷、功能最强的，其数量、种类、定义随机型不同而不同二、总线的分类总线就是各种信号线的集合，是计算机各部件之间传送数据、地址和掌握信息的公共通道1. 按相对于CPU与其芯片的位置来分(1). 片内总线：指在CPU内部各存放器、算术规律部件ALU，掌握部件以及内部高速缓冲存储器之间传输数据所用的总线，即芯片内部总线2). 片外总线：通常所说的总线〔BUS〕指的外总线，是CPU与内存RAM、ROM和输入输出〔I/O〕设备接口之间进展通讯的数据通道， CPU通过总线实现程序存取命令，内存/ 外设的数据交换在CPU与外设肯定的状况下，总线速度是限制计算机整体性能的最大因数。

2. 按总线功能分(1).地址总线：(AB)用来传递地址信息(2).数据总线:(DB)用来传递数据信息(3).掌握总线：(CB)用来传送各种掌握信号3.按总线的层次构造分(1).CPU总线：包括CPU地址线(CAB)，CPU数据线(CDB)和CPU掌握线(CCD)，其用来连接CPU和掌握芯片2). 存储器总线：包括存储器地址线 (MAB)、存储器数据线(MDB)和存储器掌握线(MCD)，用来连接内存掌握器(北桥)和内存3). 系统总线：(I/O扩展总线)也称为I/O通道总线或I/O扩展总线，包括系统地址线(SAB)，系统数据线(SDB)和系统掌握线(SCD)，用来与I/O扩展槽上的各种扩展卡相连接4). 外部总线：(外围芯片总线)用来连接各种外设掌握芯片，如主板上的I/O掌握器(如硬盘接口掌握器、软盘驱动掌握器、串行/并行接口掌握器等)，和键盘掌握器，包括外部地址线(XAB)、外部数据线(XMB)和外部掌握线(XCB)4.系统总线〔I/O扩展总线)又分为ISA、PCI、AGP等多种标准(1).ISA(Industry standard architecture,工业标准构造)是IBM公司为286AT电脑制定的总线工业标准，也称为AT标准。

2).PCI(peripheral component interconnet,外部设备互连)是SIG(spelial interest group)集团推出的总线构造3).AGP(accelerated graphics port，加速图形端口)是一种为了提高视频带宽而设计的总线标准，由于它是点对点连接，即连接掌握芯片和AGP显卡，因此严格说来，AGP也是一种接口标准三、总线主要的技术指标1、总线的带宽〔总线数据传输速率〕总线的带宽指的是单位时间内总线上传送的数据量，即每钞钟传送MB的最大稳态数据传输率与总线亲热相关的两个因素是总线的位宽和总线的工作频率，它们之间的关系：总线的带宽＝总线的工作频率*总线的位宽/82、总线的位宽总线的位宽指的是总线能同时传送的二进制数据的位数，或数据总线的位数，即32位、64位等总线宽度的概念总线的位宽越宽，每秒钟数据传输率越大，总线的带宽越宽3、总线的工作频率宽越宽总线的工作时钟频率以MHZ为单位，工作频率越高，总线工作速度越快，总线带四、总线命令含义ADS#地址通讯STOP#停顿SMIACT#激活系统管理中断ACAS[B:A]写功能D/C数据/掌握LOCK#锁存TWE#TAG写效能PC-LINK[15:0]PCI 链锁M/IO#记忆器/IODEVSEL#设备选择COE#CACHE 输出效1+STB:[1:0]记忆器选W/R#读写BRDY#总线就绪EADS#外部地址选通HZTM#中较正BOFF#退去AHOLD地址保持NA#下位地址KEN#/ZNLCACHE 效能CACHE#CACAHE 效应HLOCK#主锁存五、ISA 插槽PAR奇偶校验REQ[2:0]恳求GNT[2:0]PCI允许RE23#/MREQ#PHLD#PCI保持PHLD#PCI保持响应RAS[3:0]行选CAS[7:0]列选MA内存地址SRASA#SDRAM行选能GNE[7:0]#全写效能TIO[7:0]TAG地址H-LINK主时钟输入PCLINK时钟输入AD地址/数据C/BE[3:0]命令/字节使能FRAME#构造TRDY#目标就绪IRDY#初始就绪通MADV#MEHORY 优先PCMD[1:0]PCI命令BOE#BOST输入功能MOE#MEMY 输入功能POE#PLINK输入功能MXSCSH多功能选择1、地址总线：SA0~SA19(I/O)和LA17~LA23(I/O)2、数据总线：SD0~SD7(I/O)和SD8~SD15(I/O)3、掌握总线：BALE(0)---US Address latch enable：系统地址锁存允许4、SYSCLK(0)---SYSTEM CLOCK系统时钟信号5、IR23~7,9~12,15(Z)---这是用于I/O设备通过中断掌握器向CPU发送的中断恳求(interrupt request)信号6、SMEMR#和SMEMW#(0)---这是命令内存将数据送至数据总线的信号7、MEMR#和MEMW#(I/O)---内存读(MEMR)或内存写(MEMW#)信号8、DRQ0~3,5~7(2)---这是DMA恳求(DMA Requesc)信号9、DACK0#~3,5~7(0)---(DMA Acknowledge,DMA响应)这是对DRQ0~3,5~7的响应信号10、AEN(0)---地址允许(Address enable)信号11、REFRESH#(I/O)---内存刷(DRAM refresh)信号12、SBHE(I/O)---系统总线字节允许(system bus high enable)信号13、MASTER(2)---主控信号14、MEMCS16#(2)---存储器16位片选(Memory 16bit chip select)信号15、ZOCS16#(2)---I/O16位片选(I/O 16bit chip select)信号16、OWS(2)---零等待状态(Zero Wait State)信号六、PCI插槽1、系统信号定义：即“CLK”信号，除“RST#”、“ZRZB”、“ZRQC#”、“ZR2#”之外，其余信号都在“CLK”的上升没有效。

RST#(ZN)---复位信号，是用来使PCI专用特性存放器和定序器相关的信号恢复规定的初始状态2、地址和数据信号：AD[31::00](T/S)---它们是地址，数据多路复用的输入/输出信号C/BE[3::00]#(T/S)---它们是总线命令和字节使能多路复回信号线 3、接口掌握信号FRAME#(S/T/S)---帧周期信号IRDY#(S/T/S)---主设备预备好信号TRDY#(S/T/S)---从设备预备好信号STOP#(S/T/S)---停顿数据传送信号LOCK#(S/T/S)---锁定信号IDSEL(ZN)---初始化设备选择信号DEVSEL#(S/T/S)---设备选择信号4、仲裁信号REQ#(T/S)---总线前用恳求信号，它是一个点到点的信号线，任何主设备都应有自己的“GNT#”信号GNT#(T/S)---总线占用允许信号5、错误报告信号为了使数据传输牢靠、完整、PCI局部总线标准要求，全部挂接在其上的设备都应具有错误报告信号线PERR#(S/T/S)---数据奇偶校验错误报告信号SERR#(O/D)---系统错误报告信号6、中断信号PCI局部总线中一共有四条中断线，分虽是：“INTA#”、“INTB”、“INTC#”、“INTD”，它们均具有O/D〔漏极开〕的性质，其作用是用来请示一个中断7、其它可选信号(1) 、高速缓存支持信号SBD#(IN/OUT)---摸索返回信号SDONE(IN/OUT)---监听完成信号(2) 、64位总线扩展信号AD[63::32](T/S)---扩展的32位地址和数据多路复用线C/BE[7::4]#(T/S)---总线命令和字节使能多路复用信号线REQ64#(S/T/S)---64位传输恳求信号线ACK64#(S/T/S)---64位传输认可信号线DAR64(S/T/S)---奇偶双字节校验。