总线概述
- 总线：连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质
- 主设备、从设备
- 猝发传输方式：一次传输多个连续地址的数据
总线的分类
片内总线
系统总线
- 数据总线：双向，与机器字长、存储字长有关
- 地址总线：单向，与存储地址、I/O 地址有关
- 控制总线：有出有入（存储器读/写、总线允许、中断确认、中断请求、总线请求）
通信总线
- 串行通信总线：一条传输线，速度慢、成本低
- 并行通信总线：每位一条传输线，速度快、成本高
系统总线的结构
- 单总线结构：所有部件共享一组总线
- 双总线结构：分离 CPU 和 I/O 总线
- 三总线结构：主存总线 + I/O 总线 + DMA 总线
总线的性能指标
- 总线宽度：数据线的根数
- 总线带宽：每秒传输的最大字节数（MBps）
- 总线传输周期：一次总线操作所需时间
- 总线时钟周期 = 机器时钟周期
- 总线的工作频率 = 总线周期倒数
- 总线的时钟频率 = 时钟周期倒数
总线仲裁
集中仲裁方式
- 链式查询方式：优先级固定，离仲裁器越近优先级越高
- 计数器定时查询方式：优先级可编程设定
- 独立请求方式：每个设备独立请求，仲裁速度最快
分布仲裁方式
总线操作和定时
总线传输的四个阶段
同步定时方式
异步定时方式
- 无统一时钟，依靠「握手」信号协调
- 不互锁方式：最快但不可靠
- 半互锁方式：部分确认
- 全互锁方式：完全确认，最慢但最可靠
总线标准
- ISA、EISA、VESA、PCI、PCI-Express、AGP
- RS-232C、USB、IDE、SCSI、SATA
- 并行总线：传统总线多采用
- 串行总线：现代高速总线（如 PCI-Express、QPI、USB）