第8章总线本章要点总线的分类和性能指标ISA总线和EISA总线的主要信号PCI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IDE的主要信号USB总线的概况8-1总线概述1.什么是总线2.总线标准3.总线的性能指标4.总线体系结构与分类5.总线的数据传输6总线的发展趋势1.什么是总线z总线是连接多个功能部件的一组公共信号线地址总线AB输输存I/O入I/O出储接设接设器口备口备数据总线DBCPU控制总线CBz总线是构成微型计算机应用系统的重要技术，ˆ总线设计的好坏直接影响:ˆ整个微机系统的性能、可靠性、可扩展性和可升级性z对总线插坐的尺寸、引线数目、各引线信号的含义、ˆ时序和电气参数等作明确规定，这个规定就是总线标准。2PC系列机上采用的总线标准：zIBMPC/XTBUSzISA工业标准体系结构z(IndustrialStandardArchitecture)zEISA扩展工业标准体系结构z(ExtendedIndustrialStandardArchitecture)zVESA视频电气标准协会(又称VL-bus)•(VideoElectronicsStandardsAssociation)zPCI外部设备互连z(PeripheralComponentInterconnect)zUSB通用串行总线z(UniversalSerialBus)zAGP图形加速端口(显卡专用线)z(AcceleratedGraphicsPort)z总线标准的内容z机械规范：z规定总线的根数、插座形状、引脚排列等z功能规范：z规定总线中每根线的功能。z从功能上，总线分成三组：地址总线、数据总线、控制总线z电气规范：z规定总线中每根线的传送方向、有效电平范围、负载能力等z时间规范：z规定每根线在什么时间有效，通常以时序图的方式进行描述z采用标准总线的优点便于采用模块化设计方法,简化系统设计•厂家面向总线设计各种插件板，产品具有通用性，•用户可灵活选购必要的插件板构成所需的系统。便于系统的扩充和升级•一个插件板只要满足总线标准，•就可连接到带有这种总线标准的计算机系统中。•加插功能卡→扩充系统功能•研制新的插件板→更新系统功能3.总线的性能指标z计算机总线主要是负责计算机各模块间的数据传送•总线性能的衡量也是围绕这一职能而定义、测试和比较地址总线AB输输出存I/O入I/O设储接设接备器口备口CPU数据总线DB控制总线CBz总线的主要性能指标z①总线工作频率MHz•②总线宽度bit•指总线每次能传输数据的最大位数•③总线传输率MB/s（B-BYTE）•总线传输率=总线工作频率总线宽度/8•④信号线数•指AB、DB、CB线数的总和•信号线数与性能无正比关系，但与复杂程度成正比•⑤数据/地址总线的多路复用和非多路复用•复用指一根线上分时传送多种信号,即一线多用.•⑥数据传输方式•同步方式,异步方式,半同步方式•⑦负载能力•总线带负载的能力,常用可连接的扩增电路板数表示。8)总线控制方式•主要指突发传输、并发工作、自动配置、仲裁方法、中断方式等.9)其它指标电源电压等级(5V或3.3V);能否扩展为64位等4.总线体系结构与分类1)单总线体系结构（系统总线）指微机中所有模块都连接在单一总线上。如早期的IBMPC、XT机：采用IBMPC/XT总线这种系统总线实际上就是微处理器芯片总线（片内总线）的延伸。地址锁存器数据驱动器键盘扬声器ROMRAM接口接口总线控制器80888288CPU中断控制器PC/XT总线插槽1显示卡8259APC/XT总线插槽2DMA控制器多功能卡PC/XT总线插槽3时钟控制器、、、、、实验箱驱动卡电源及其他辅助电路PC/XT总线插槽8单总线结构(IBMPC/XT主板示意图)2）多总线体系结构（局部总线）各模块按数据传输速率的不同，连接不同的总线上。现代微机中采用多种总线，如Pentium微机:内部有ISA、PCI、AGP等。当有大量设备连接到系统总线上时，总线性能就会下降。容易产生数据传输“瓶颈效应”。不同的设备对总线的数据传输有不同的要求。在CPU高速外设之间增加了一条直接通路，该通路称为“局部总线”。局部总线使高需求的设备与处理器有更紧密的集成，PCI总线就是一种局部总线。这样的系统内有多条不同级别的总线，形成了“分级总线结构”。在这种体系中，不同传输要求的设备“分类”连接在不同性能的总线上，