4计算机组成原理第4章总线技术(2).ppt
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本章内容第4章总线技术----4.1概述CPU由于总线与其上所挂的部件是物理相连的,但是从逻辑上有:①输入、②输出、③断开三种状态,所以总线上的部件需要通过由一些三态门和缓冲寄存器组成的接口与总线连接。第4章总线技术----4.1概述第4章总线技术----4.1概述第4章总线技术----4.1概述第4章总线技术----4.1概述第4章总线技术----4.1概述第4章总线技术----4.1概述任一时刻,只能有一个方向的信息流动,不允许有相向行为。挂接在总线上的主设备,在任意时刻只允许有一个主设备向总线上在这种系统中,每一个时刻只能有一个总线主(或控制器)占用总线,其他总线主(或控制器)输出的地址、数据、控制信号必须浮空(处于高阻状态),这样系统才能正常工作。反之,如果信号只有两种状态,连在总线上的不同总线主输出信号状态不一致,信号相互钳制,系统便无法工作。(3)三态门1、片内总线:它位于微处理器芯片内部,故称为芯片内部总线。用于微处理器内部ALU和各种寄存器等部件间的互连及信息传送。2.系统总线信号转换驱动一根/多根,单向/双向3.外总线:也称通信总线。用于两个系统之间的连接与通信,如两台微机系统之间、微机系统与其他电子仪器或电子设备之间的通信。设备总线又称为外总线,它是指微型计算4.经典结构与总线小结(初始原型)第4章总线技术----4.2总线的设计与实现1.单总线结构框图2.双总线结构---面向CPU的双总线结构框图2.双总线结构---以存储器为中心的双总线结构框图2.双总线结构---另一种双总线结构3.三总线结构---结构13.三总线结构---结构23.三总线结构---结构3打印机接口拥有总线控制权的总线部件,称为总线的主部件/主设备。被主部件访问的部件称为从部件/从设备。当总线上有多个候选的主部件同时申请使用总线时,必须有一个总线控制机构按照某种策略(优先次序)对申请进行裁决,这就叫做总线仲裁。3.集中式总线仲裁方式链式查询方式(菊花链查询方式)特点:(2)计数器定时方式计数器定时方式特点(3)独立请求方式第4章总线技术----4.3总线的控制第4章总线技术----4.3总线的控制每隔一个时标,源部件就向总线发送一个数据,而不去对目的部件是否收到数据进行确认;同样地,目的部件每隔一个时标就对总线进行采样来获取数据,而不去确认数据是否已发出,也不向源部件确认收到的数据是正确的。同步式数据输入时序T1第4章总线技术----4.3总线的控制4、异步通信不互锁方式发送方用系统时钟前沿发信号。第4章总线技术----4.3总线的控制小结(同步通信、异步通信、半同步通信共同点)6、分离式通信分离式通信特点由统一时标控制数据传送。1.总线的位宽8.33M×2B/s=16.66MB/s4.总线的负载能力4.5.1微型计算机系统总线标准1.ISA(IndustrialStandardArchitecture)工业标准结构总线GNDI/OCHCKRESETDRVD7+5VD6IRQ2D5-5VD4DRQ2D3-12VD2CARDSLCTDD1+12VD0GNDI/OCHRDYMEMWAENMEMRA19IOWA18IORA17DACK3A16DRQ3A15DACK1A14DRQ1A13DACK0A12CLOCKA11IRQ7A10IRQ6A9IRQ5A8IRQ4A7IRQ3A6DACK2A5T/CA4ALEA3+5VA2OSCA1GNDA0XT总线信号GNDI/OCHCKRESETDRVSD7+5VSD6IRQ9SD5-5VSD4DRQ2SD3-12VSD20WSSD1+12VSD0GNDI/OCHRDYSMEMWAENSMEMRSA19IOWSA18MEMCS16SBHEIORSA17IOCS16LA23DACK3SA16IRQ10LA22DRQ3SA15IRQ11LA21DACK1SA14IRQ12LA20DRQ1SA13IRQ15LA19REFRESHSA12IRQ14LA18BCLOCKSA11DACK0LA17IRQ7SA10DRQ0MEMWIRQ6SA9DACK5MEMRIRQ5SA8DRQ5SD8IRQ4SA7DACK6SD9IRQ3SA6DRQ6SD10DACK2SA5DACK7SD11T/CSA4DRQ7SD12BALESA3+5VSD13+5VSA2MASTERSD14OSCSA1GNDSD15GNDSA0ISA总线信号ISA总线控制器图示:2.EISA(ExtendedIndustrialStandardArchitecture)扩展工业标准结构总线2.E