第5章 處理器總線時(shí)序與系統(tǒng)總線

1、第五章第五章 處理器總線時(shí)序和系處理器總線時(shí)序和系統(tǒng)總線統(tǒng)總線College of physicsHunan University of Science and Technology第五章第五章 處理器總線時(shí)序和系統(tǒng)總線處理器總線時(shí)序和系統(tǒng)總線5.1 有關(guān)總線的基本概念有關(guān)總線的基本概念5.2 總線仲裁方法總線仲裁方法5.3 總線握手方法總線握手方法5.4 Pentium處理器的典型總線操作時(shí)序處理器的典型總線操作時(shí)序5.5 PC系列微機(jī)中的常用標(biāo)準(zhǔn)總線系列微機(jī)中的常用標(biāo)準(zhǔn)總線5.1 有關(guān)總線的基本概念有關(guān)總線的基本概念5.1.1 總線與總線模塊總線與總線模塊5.1.2 總線操作及控制總線操作

2、及控制5.1.3 總線的功能和性能指標(biāo)總線的功能和性能指標(biāo)5.1.4 總線周期與指令周期、時(shí)鐘周期的關(guān)系總線周期與指令周期、時(shí)鐘周期的關(guān)系5.1.1 總線與總線模塊總線與總線模塊 總線總線是在模塊與模塊之間或者設(shè)備與設(shè)備是在模塊與模塊之間或者設(shè)備與設(shè)備之間傳送信息的一組公用信號(hào)線，是系統(tǒng)在主之間傳送信息的一組公用信號(hào)線，是系統(tǒng)在主控器控器( (模塊或設(shè)備模塊或設(shè)備) )的控制下，將發(fā)送器的控制下，將發(fā)送器( (模塊模塊或設(shè)備或設(shè)備) )發(fā)出的信息準(zhǔn)確地傳送給某個(gè)接收器發(fā)出的信息準(zhǔn)確地傳送給某個(gè)接收器( (模塊或設(shè)備模塊或設(shè)備) )的信號(hào)通路。的信號(hào)通路。 總線的特點(diǎn)總線的特點(diǎn)在于其公用性，即它

3、同時(shí)掛接在于其公用性，即它同時(shí)掛接多個(gè)模塊或設(shè)備。多個(gè)模塊或設(shè)備?？偩€按其信號(hào)線性質(zhì)不同一般可分為：總線按其信號(hào)線性質(zhì)不同一般可分為：讀寫控制線讀寫控制線數(shù)據(jù)傳輸握手線數(shù)據(jù)傳輸握手線總線仲裁線總線仲裁線中斷控制線中斷控制線DMA控制線控制線控制總線控制總線CB：地址總線地址總線AB：數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線DB：5.1.1 總線與總線模塊總線與總線模塊1. 總線分組總線分組用于把數(shù)據(jù)送入或送出用于把數(shù)據(jù)送入或送出MPU，為雙，為雙向總線。向總線。 用于指定數(shù)據(jù)送往或來自何處，為用于指定數(shù)據(jù)送往或來自何處，為MPU發(fā)出的單向總線。發(fā)出的單向總線。 因因MPUMPU型號(hào)的不型號(hào)的不同而不同，正是同而不同，

4、正是CBCB的不同特性決的不同特性決定了各種定了各種MPUMPU不不同的接口特點(diǎn)。同的接口特點(diǎn)?？偩€的另一種分組法：總線的另一種分組法：基本信息總線基本信息總線仲裁總線仲裁總線數(shù)據(jù)握手總線數(shù)據(jù)握手總線數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線DB地址總線地址總線AB存儲(chǔ)器與存儲(chǔ)器與I/O讀寫控制線讀寫控制線總線仲裁線總線仲裁線中斷仲裁控制線中斷仲裁控制線DMA仲裁控制線仲裁控制線保證在總線操保證在總線操作期間基本信作期間基本信息總線上信息息總線上信息的正常傳送。的正常傳送。5.1.1 總線與總線模塊總線與總線模塊2. 2. 總線模塊總線模塊 總線主模塊總線主模塊 總線從模塊總線從模塊 主從模塊主從模塊連接在總線上的模塊

5、（設(shè)備）有三種：連接在總線上的模塊（設(shè)備）有三種： 工作于主控方式，可以工作于主控方式，可以控制和管理總線。控制和管理總線。 工作于受控方式，只能在工作于受控方式，只能在主模塊控制下工作主模塊控制下工作 。 有時(shí)工作于主控方式，有有時(shí)工作于主控方式，有時(shí)工作于受控方式時(shí)工作于受控方式 。 5.1.1 總線與總線模塊總線與總線模塊 微機(jī)系統(tǒng)中的各種操作本質(zhì)上都是通過微機(jī)系統(tǒng)中的各種操作本質(zhì)上都是通過各級(jí)總線進(jìn)行的信息交換，統(tǒng)稱為各級(jí)總線進(jìn)行的信息交換，統(tǒng)稱為總線操作總線操作。5.1.2 總線操作及控制總線操作及控制 同一時(shí)刻，總線上只能允許一對(duì)模塊進(jìn)同一時(shí)刻，總線上只能允許一對(duì)模塊進(jìn)行信息交換。

6、當(dāng)有多個(gè)模塊都要使用同一總行信息交換。當(dāng)有多個(gè)模塊都要使用同一總線進(jìn)行信息傳輸時(shí)，只能采用分時(shí)方式，即線進(jìn)行信息傳輸時(shí)，只能采用分時(shí)方式，即將總線時(shí)間分成很多段，每段時(shí)間可以完成將總線時(shí)間分成很多段，每段時(shí)間可以完成模塊之間一次完整的信息交換，通常稱之為模塊之間一次完整的信息交換，通常稱之為一個(gè)一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸周期數(shù)據(jù)傳輸周期或或一個(gè)總線操作周期一個(gè)總線操作周期。 一個(gè)總線操作周期一一個(gè)總線操作周期一般要分成般要分成4 4個(gè)階段：個(gè)階段：5.1.2 總線操作及控制總線操作及控制n總線請(qǐng)求和仲裁階總線請(qǐng)求和仲裁階段段n尋址階段尋址階段n傳數(shù)階段傳數(shù)階段n結(jié)束階段結(jié)束階段總線請(qǐng)求和仲裁階總線請(qǐng)求和仲裁

7、階段段 需要使用總線的主需要使用總線的主模塊提出請(qǐng)求，由總模塊提出請(qǐng)求，由總線使用的仲裁機(jī)構(gòu)確線使用的仲裁機(jī)構(gòu)確定把下一個(gè)傳輸周期定把下一個(gè)傳輸周期的總線使用權(quán)分配給的總線使用權(quán)分配給哪一個(gè)請(qǐng)求源。哪一個(gè)請(qǐng)求源。 一個(gè)總線操作周期一一個(gè)總線操作周期一般要分成般要分成4 4個(gè)階段：個(gè)階段： 取得使用權(quán)的主模取得使用權(quán)的主模塊通過總線發(fā)出本次塊通過總線發(fā)出本次要訪問的從模塊的存要訪問的從模塊的存儲(chǔ)器地址或儲(chǔ)器地址或I/O I/O 端口端口地址及有關(guān)命令，讓地址及有關(guān)命令，讓參與本次傳輸?shù)膹哪⑴c本次傳輸?shù)膹哪K開始啟動(dòng)。塊開始啟動(dòng)。5.1.2 總線操作及控制總線操作及控制n總線請(qǐng)求和仲裁階總線請(qǐng)求

8、和仲裁階段段n傳數(shù)階段傳數(shù)階段n結(jié)束階段結(jié)束階段 一個(gè)總線操作周期一一個(gè)總線操作周期一般要分成般要分成4 4個(gè)階段：個(gè)階段： 主模塊和從模塊進(jìn)主模塊和從模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在主模行數(shù)據(jù)交換。在主模塊發(fā)出的控制信號(hào)作塊發(fā)出的控制信號(hào)作用下，數(shù)據(jù)由源模塊用下，數(shù)據(jù)由源模塊發(fā)出，經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳發(fā)出，經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳送到目的模塊。送到目的模塊。 5.1.2 總線操作及控制總線操作及控制n總線請(qǐng)求和仲裁階總線請(qǐng)求和仲裁階段段n尋址階段尋址階段n結(jié)束階段結(jié)束階段 一個(gè)總線操作周期一一個(gè)總線操作周期一般要分成般要分成4 4個(gè)階段：個(gè)階段： 主從模塊的有關(guān)信息主從模塊的有關(guān)信息均從系統(tǒng)總線上撤除，均從系統(tǒng)總線上撤除，

9、讓出總線，以便其他模讓出總線，以便其他模塊能繼續(xù)使用。塊能繼續(xù)使用。 5.1.2 總線操作及控制總線操作及控制n總線請(qǐng)求和仲裁階總線請(qǐng)求和仲裁階段段n尋址階段尋址階段n傳數(shù)階段傳數(shù)階段 為了確保這為了確保這4 4個(gè)階段正確推進(jìn)，必個(gè)階段正確推進(jìn)，必須施加總線操作控制。包括兩個(gè)層面須施加總線操作控制。包括兩個(gè)層面的控制：的控制： 總線仲裁總線仲裁 總線握手總線握手 總線操作控制與總線操作控制與總線操作四階段的關(guān)系：總線操作四階段的關(guān)系：總線請(qǐng)求與仲裁總線請(qǐng)求與仲裁尋址尋址傳數(shù)傳數(shù)結(jié)束（撤出總線）結(jié)束（撤出總線）總線總線操作操作四階四階段段總線握手總線握手總線仲裁總線仲裁5.1.2 總線操作及控制

10、總線操作及控制1. 1. 總線的功能總線的功能5.1.3 總線的功能和性能指標(biāo)總線的功能和性能指標(biāo)基本功能：基本功能： 數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)傳送 占用仲裁占用仲裁 傳輸握手傳輸握手輔助功能：輔助功能：p 收發(fā)緩沖收發(fā)緩沖p 出錯(cuò)處理出錯(cuò)處理 2. 總線的性能指標(biāo)總線的性能指標(biāo) 總線的主要性能指標(biāo)有總線的主要性能指標(biāo)有: : 總線帶寬總線帶寬 總線位寬總線位寬 總線工作頻率總線工作頻率5.1.3 總線的功能和性能指標(biāo)總線的功能和性能指標(biāo) 總線帶寬總線帶寬指的是單位時(shí)間內(nèi)指的是單位時(shí)間內(nèi)總線上可傳送的數(shù)據(jù)量，又稱總線上可傳送的數(shù)據(jù)量，又稱總線最大傳輸率?？偩€最大傳輸率。 總線位寬總線位寬指的是總線上能同指

11、的是總線上能同時(shí)傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)。時(shí)傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)。 總線工作頻率總線工作頻率指的是用于控指的是用于控制總線操作周期的時(shí)鐘信號(hào)頻制總線操作周期的時(shí)鐘信號(hào)頻率，所以也叫總線時(shí)鐘頻率。率，所以也叫總線時(shí)鐘頻率。 三者關(guān)系：三者關(guān)系：總線帶寬總線帶寬= =總線位寬總線位寬總線工作頻率總線工作頻率5.1.4 總線周期與指令周期、時(shí)鐘周期的關(guān)總線周期與指令周期、時(shí)鐘周期的關(guān)系系 時(shí)鐘周期時(shí)鐘周期是處理器中處理動(dòng)作的最小時(shí)間單是處理器中處理動(dòng)作的最小時(shí)間單位，通常稱之為一個(gè)位，通常稱之為一個(gè)T T狀態(tài)狀態(tài)。 總線周期總線周期是指是指CPUCPU對(duì)存儲(chǔ)器或?qū)Υ鎯?chǔ)器或I/OI/O端口完成一端口完成一次讀次讀/

12、/ 寫操作所需要的時(shí)間，它是微處理器完寫操作所需要的時(shí)間，它是微處理器完成一步完整操作的最小時(shí)間單位。成一步完整操作的最小時(shí)間單位。 指令周期指令周期是指一條指令從取指開始至執(zhí)行完是指一條指令從取指開始至執(zhí)行完畢所需要的時(shí)間，通常要經(jīng)歷若干個(gè)總線周期。畢所需要的時(shí)間，通常要經(jīng)歷若干個(gè)總線周期。不同指令或同一指令尋址方式不同時(shí)，其指令不同指令或同一指令尋址方式不同時(shí)，其指令周期也不同。周期也不同。 時(shí)鐘周期是計(jì)算機(jī)定時(shí)工作的基本時(shí)間單元，時(shí)鐘周期是計(jì)算機(jī)定時(shí)工作的基本時(shí)間單元，一個(gè)總線周期通常包括幾個(gè)時(shí)鐘周期，而一個(gè)一個(gè)總線周期通常包括幾個(gè)時(shí)鐘周期，而一個(gè)指令周期通常又包括幾個(gè)總線周期。指令周期

13、通常又包括幾個(gè)總線周期。 時(shí)鐘周期時(shí)鐘周期 總線周期總線周期 ( (機(jī)器周期機(jī)器周期) ) 指令周期指令周期 三者關(guān)系三者關(guān)系 總線仲裁總線仲裁又叫總線判決，其目的就是合理地控制和又叫總線判決，其目的就是合理地控制和管理系統(tǒng)中需要占用總線的請(qǐng)求源，在多個(gè)源同時(shí)提出管理系統(tǒng)中需要占用總線的請(qǐng)求源，在多個(gè)源同時(shí)提出總線請(qǐng)求時(shí)，以一定的優(yōu)先算法仲裁哪個(gè)應(yīng)獲得對(duì)總線總線請(qǐng)求時(shí)，以一定的優(yōu)先算法仲裁哪個(gè)應(yīng)獲得對(duì)總線的占用權(quán)。的占用權(quán)。如果沒有總線仲裁，很容易產(chǎn)生總線沖突。如果沒有總線仲裁，很容易產(chǎn)生總線沖突。 總線沖突總線沖突是指在總線上同時(shí)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的模是指在總線上同時(shí)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的模塊要傳

14、送相互矛盾的信息時(shí)引起的沖突，沖突的表現(xiàn)形塊要傳送相互矛盾的信息時(shí)引起的沖突，沖突的表現(xiàn)形式后果因驅(qū)動(dòng)總線的邏輯器件類型而異。式后果因驅(qū)動(dòng)總線的邏輯器件類型而異。 因此總線仲裁就是要確保任何時(shí)刻總線上最多只有因此總線仲裁就是要確保任何時(shí)刻總線上最多只有一個(gè)模塊發(fā)送信息，而決不出現(xiàn)多個(gè)主控器同時(shí)占用總一個(gè)模塊發(fā)送信息，而決不出現(xiàn)多個(gè)主控器同時(shí)占用總線的現(xiàn)象。線的現(xiàn)象。5.2 總線仲裁方法總線仲裁方法常見的總線仲裁協(xié)定有：常見的總線仲裁協(xié)定有：5.2 總線仲裁方法總線仲裁方法1. “菊花鏈菊花鏈”仲裁仲裁(串行仲裁串行仲裁)2. 并行仲裁并行仲裁3. 并串行二維仲裁并串行二維仲裁 1) 三線菊花鏈

15、判決原理三線菊花鏈判決原理動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示1.1.“菊花鏈菊花鏈” 仲仲 裁裁2.2.并行仲裁并行仲裁3.3.并串行二并串行二 維維 仲仲 裁裁 三線菊花鏈仲裁原理圖三線菊花鏈仲裁原理圖總線總線總線總線仲裁器仲裁器BGBGIN1BRBBC1BGOUT1BGIN2C2CnBGOUT2BGINnBCLK( (總線時(shí)鐘總線時(shí)鐘) )5.2 總線仲裁方法總線仲裁方法2)判決定時(shí)圖判決定時(shí)圖BRBGBBC1C2C1C2C1 1.1.“菊花鏈菊花鏈” 仲仲 裁裁2.2.并行仲裁并行仲裁3.3.并串行二并串行二 維維 仲仲 裁裁 5.2 總線仲裁方法總線仲裁方法3)這種菊花鏈仲裁協(xié)定的要點(diǎn)：這種菊花鏈仲裁協(xié)

16、定的要點(diǎn)： 每時(shí)刻只有一個(gè)模塊作為總線通每時(shí)刻只有一個(gè)模塊作為總線通信的實(shí)際主控模塊；信的實(shí)際主控模塊； 先請(qǐng)求者先響應(yīng)，且在一個(gè)總線先請(qǐng)求者先響應(yīng)，且在一個(gè)總線操作周期之內(nèi)不被打斷；操作周期之內(nèi)不被打斷； 同一時(shí)刻幾個(gè)模塊請(qǐng)求者，按優(yōu)同一時(shí)刻幾個(gè)模塊請(qǐng)求者，按優(yōu)先級(jí)排序響應(yīng)。先級(jí)排序響應(yīng)。1.1.“菊花鏈菊花鏈” 仲仲 裁裁2.2.并行仲裁并行仲裁3.3.并串行二并串行二 維維 仲仲 裁裁 5.2 總線仲裁方法總線仲裁方法4)總線時(shí)鐘線總線時(shí)鐘線(BCLK)的作用：的作用： 控制總線交換速度控制總線交換速度 限制了鏈路上允許串入的限制了鏈路上允許串入的CiCi個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)N N：NNT TBCL

17、KBCLKttT TBCLKBCLK 為總線時(shí)鐘周期為總線時(shí)鐘周期tt為每個(gè)主控模塊的平均傳輸延時(shí)為每個(gè)主控模塊的平均傳輸延時(shí)1.1.“菊花鏈菊花鏈” 仲仲 裁裁2.2.并行仲裁并行仲裁3.3.并串行二并串行二 維維 仲仲 裁裁 5.2 總線仲裁方法總線仲裁方法5)菊花鏈仲裁的優(yōu)缺點(diǎn)菊花鏈仲裁的優(yōu)缺點(diǎn) 邏輯和物理實(shí)現(xiàn)都很簡單邏輯和物理實(shí)現(xiàn)都很簡單; ;優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 鏈路上任一環(huán)節(jié)發(fā)生故障，將阻止鏈路上任一環(huán)節(jié)發(fā)生故障，將阻止其后面的設(shè)備獲得總線控制權(quán)。其后面的設(shè)備獲得總線控制權(quán)。 鏈路連好后，優(yōu)先級(jí)結(jié)構(gòu)不能改變，鏈路連好后，優(yōu)先級(jí)結(jié)構(gòu)不能改變，容易出現(xiàn)容易出現(xiàn) 飽餓飽餓 不均。不均。 響應(yīng)速度

18、較慢，系統(tǒng)中能容納的主響應(yīng)速度較慢，系統(tǒng)中能容納的主控設(shè)備數(shù)受時(shí)鐘頻率限制控設(shè)備數(shù)受時(shí)鐘頻率限制缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 易于擴(kuò)充。易于擴(kuò)充。1.1.“菊花鏈菊花鏈” 仲仲 裁裁2.2.并行仲裁并行仲裁3.3.并串行二并串行二 維維 仲仲 裁裁 5.2 總線仲裁方法總線仲裁方法也叫獨(dú)立請(qǐng)求仲裁也叫獨(dú)立請(qǐng)求仲裁 1)1)特點(diǎn)：特點(diǎn)：每個(gè)每個(gè)CiCi均有自己獨(dú)立的均有自己獨(dú)立的BRBR、BGBG線與總線仲裁器相連。線與總線仲裁器相連。并并行行判判決決機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)示示意意圖圖總總線線仲仲裁裁器器總線總線BR1BG1BR2BG2BRnBGnBBBCLKC1C2Cn1.“1.“菊花鏈菊花鏈” 仲仲 裁裁2.2.并行仲裁

19、并行仲裁3.3.并串行二并串行二 維維 仲仲 裁裁 5.2 總線仲裁方法總線仲裁方法并行仲裁并行仲裁2)2)判決原理：判決原理：判決器直接識(shí)別各判決器直接識(shí)別各CiCi請(qǐng)求請(qǐng)求, ,仲裁后直接向仲裁后直接向選中的選中的CiCi發(fā)發(fā)BGiBGi；CiCi用完后用完后, ,撤消撤消BBi,BBi,判決器撤消判決器撤消BGiBGi，為，為下次判作準(zhǔn)備。下次判作準(zhǔn)備。CiCi撤消撤消BRiBRi，升起，升起B(yǎng)BiBBi，使，使BBBB有效；有效；總總線線仲仲裁裁器器總線總線BR1BG1BR2BG2BRnBGnBBBCLKC1C2Cn5.2 總線仲裁方法總線仲裁方法3)3)判決器仲裁算法：判決器仲裁算法

20、：4)4)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：響應(yīng)速度快，適于實(shí)時(shí)性要求響應(yīng)速度快，適于實(shí)時(shí)性要求高的多處理機(jī)系統(tǒng)使用。高的多處理機(jī)系統(tǒng)使用。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：控制線較多，邏輯復(fù)雜，不易控制線較多，邏輯復(fù)雜，不易擴(kuò)充，故主控器較多時(shí)不適用。擴(kuò)充，故主控器較多時(shí)不適用。 固定優(yōu)先級(jí)算法固定優(yōu)先級(jí)算法 循環(huán)優(yōu)先級(jí)算法循環(huán)優(yōu)先級(jí)算法5.2 總線仲裁方法總線仲裁方法1.“1.“菊花鏈菊花鏈” 仲仲 裁裁2.2.并行仲裁并行仲裁3.3.并串行二并串行二 維維 仲仲 裁裁 二維總線仲裁系統(tǒng)兼具有串鏈法和二維總線仲裁系統(tǒng)兼具有串鏈法和并行法的優(yōu)越性，既有較好的靈活性、并行法的優(yōu)越性，既有較好的靈活性、可擴(kuò)展性，又可容納較多的

21、設(shè)備而不使可擴(kuò)展性，又可容納較多的設(shè)備而不使結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，還有較快的響應(yīng)速度。結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，還有較快的響應(yīng)速度。 5.2 總線仲裁方法總線仲裁方法1.“1.“菊花鏈菊花鏈” 仲仲 裁裁2.2.并行仲裁并行仲裁3.3.并串行二并串行二 維維 仲仲 裁裁 二維總線仲裁機(jī)構(gòu)原理圖二維總線仲裁機(jī)構(gòu)原理圖總總線線仲仲裁裁器器BR1BG1BR2BG2INOUTINC1C2C3C4去下一去下一臺(tái)設(shè)備臺(tái)設(shè)備去下一去下一臺(tái)設(shè)備臺(tái)設(shè)備OUTOUTININOUTBCLKBB二維總線仲裁機(jī)構(gòu)原理圖二維總線仲裁機(jī)構(gòu)原理圖總總線線仲仲裁裁器器BR1BG1BR2BG2INOUTINC1C2C3C4去下一去下一臺(tái)設(shè)備臺(tái)設(shè)備去

22、下一去下一臺(tái)設(shè)備臺(tái)設(shè)備OUTOUTININOUTBCLKBB5.3 總線握手總線握手 總線握手主要解決主模塊取得總線占用權(quán)總線握手主要解決主模塊取得總線占用權(quán)后，如何在主模塊和從模塊之間實(shí)現(xiàn)可靠的尋后，如何在主模塊和從模塊之間實(shí)現(xiàn)可靠的尋址和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。址和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。常見的總線握手方法：常見的總線握手方法：1. 同步總線協(xié)定同步總線協(xié)定2. 異步總線協(xié)定異步總線協(xié)定3. 半同步總線協(xié)定半同步總線協(xié)定 這是最簡單、最易實(shí)現(xiàn)的一種總線這是最簡單、最易實(shí)現(xiàn)的一種總線握手技術(shù)。握手技術(shù)。1)1)特點(diǎn)：特點(diǎn)： 總線系統(tǒng)中只用一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)源總線系統(tǒng)中只用一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)源作為同步控制源作為同步控制源

23、; ;5.3 5.3 總線握手總線握手 模塊間通過總線進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳模塊間通過總線進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳送的時(shí)間是固定的，每次傳送一旦開送的時(shí)間是固定的，每次傳送一旦開始，主從模塊都必須按嚴(yán)格的時(shí)間規(guī)始，主從模塊都必須按嚴(yán)格的時(shí)間規(guī)定完成相應(yīng)的動(dòng)作。定完成相應(yīng)的動(dòng)作。1.1.同步協(xié)定同步協(xié)定2.2.異步協(xié)定異步協(xié)定3.3.半半 同同 步步 協(xié)協(xié) 定定CLKT4T3T2T1T4T3T2T1A0A19D0D7存儲(chǔ)器讀周期存儲(chǔ)器讀周期存儲(chǔ)器寫周期存儲(chǔ)器寫周期地址地址地址地址數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)MEMRMEMW2)2)定時(shí)時(shí)序舉例（定時(shí)時(shí)序舉例（PC/XTPC/XT同步總線）同步總線）1.1.同步協(xié)定同步協(xié)定2.

24、2.異步協(xié)定異步協(xié)定3.3.半半 同同 步步 協(xié)協(xié) 定定 T T1 1周期，周期，CPUCPU發(fā)出訪問存儲(chǔ)發(fā)出訪問存儲(chǔ)器的地址器的地址 T T2 2周期，周期，CPUCPU發(fā)出存儲(chǔ)器讀發(fā)出存儲(chǔ)器讀操作命令操作命令T T3 3周期周期, ,被選中被選中的存儲(chǔ)單元把的存儲(chǔ)單元把數(shù)據(jù)送上總線數(shù)據(jù)送上總線 T T4 4周期周期, ,主從模塊主從模塊撤消讀命令和總線撤消讀命令和總線上的數(shù)據(jù)、地址、上的數(shù)據(jù)、地址、結(jié)束總線周期結(jié)束總線周期5.3 5.3 總線握手總線握手3)3)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn) 為解決這一矛盾，較好的辦法是為解決這一矛盾，較好的辦法是采用異步總線握手技術(shù)。采用異步總線握手技術(shù)。 簡單、容易實(shí)現(xiàn)

25、簡單、容易實(shí)現(xiàn) 完成一次總線操作只需一個(gè)來完成一次總線操作只需一個(gè)來回行程回行程( (讀讀) )或一個(gè)單程或一個(gè)單程( (寫寫) )，操，操作時(shí)間短，適于高速運(yùn)行需要。作時(shí)間短，適于高速運(yùn)行需要。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)性較差適應(yīng)性較差。只能按最壞的可能只能按最壞的可能性來確定總線周期的時(shí)間性來確定總線周期的時(shí)間，而且，而且一旦設(shè)計(jì)好后，總線上不能再接一旦設(shè)計(jì)好后，總線上不能再接更低速的設(shè)備。更低速的設(shè)備。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1.1.同步協(xié)定同步協(xié)定2.2.異步協(xié)定異步協(xié)定3.3.半半 同同 步步 協(xié)協(xié) 定定5.3 5.3 總線握手總線握手常用的是全互鎖異步協(xié)定。常用的是全互鎖異步協(xié)定。1)1)特點(diǎn)：特點(diǎn)：

26、主控器和受控器采用一問一答的主控器和受控器采用一問一答的方式工作。因此要求主、受控器分別方式工作。因此要求主、受控器分別要發(fā)出至少一個(gè)控制信號(hào)，通過兩者要發(fā)出至少一個(gè)控制信號(hào)，通過兩者互為因果的交替變化、一問一答來?；橐蚬慕惶孀兓?、一問一答來保證可靠傳輸。證可靠傳輸。1.1.同步協(xié)定同步協(xié)定2.2.異步協(xié)定異步協(xié)定3.3.半半 同同 步步 協(xié)協(xié) 定定5.3 5.3 總線握手總線握手主控主控M M受控受控S S數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)地址地址寫周期寫周期讀周期讀周期2)2)定時(shí)時(shí)序：定時(shí)時(shí)序：啟動(dòng)受控器啟動(dòng)受控器接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)通知主控器通知主控器數(shù)據(jù)接受完畢數(shù)據(jù)接受完畢通知受控器通知受控器信號(hào)已撤消信號(hào)已

27、撤消受控器撤消信號(hào)受控器撤消信號(hào)傳輸周期結(jié)束傳輸周期結(jié)束啟動(dòng)受控器啟動(dòng)受控器準(zhǔn)備數(shù)據(jù)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)通知主控器通知主控器數(shù)據(jù)已準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)已準(zhǔn)備好通知受控器通知受控器數(shù)據(jù)已接受數(shù)據(jù)已接受受控器撤消信號(hào)受控器撤消信號(hào)傳輸周期結(jié)束傳輸周期結(jié)束q 適應(yīng)性好適應(yīng)性好q 數(shù)據(jù)傳輸高度可靠數(shù)據(jù)傳輸高度可靠優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：每次總線操作要經(jīng)每次總線操作要經(jīng)2 2個(gè)來回行程，傳個(gè)來回行程，傳輸延遲是同步協(xié)定的輸延遲是同步協(xié)定的2 2倍。倍。5.3 5.3 總線握手總線握手1.1.同步協(xié)定同步協(xié)定2.2.異步協(xié)定異步協(xié)定3.3.半半 同同 步步 協(xié)協(xié) 定定 綜合同步、異步協(xié)定兩者的優(yōu)點(diǎn)而綜合同步、異步協(xié)定兩者的優(yōu)點(diǎn)

28、而產(chǎn)生的一種混合式總線握手協(xié)定。產(chǎn)生的一種混合式總線握手協(xié)定。 本質(zhì)上，是按同步總線的原理工作本質(zhì)上，是按同步總線的原理工作的?？偩€操作過程只在時(shí)鐘脈沖一個(gè)的?？偩€操作過程只在時(shí)鐘脈沖一個(gè)信號(hào)控制下完成。信號(hào)控制下完成。 但它又不象同步總線那樣總線周期但它又不象同步總線那樣總線周期固定，它通過設(shè)置一根固定，它通過設(shè)置一根“等待等待”（WAITWAIT）或）或“就緒就緒”（READYREADY）信號(hào)）信號(hào)線，可以使總線周期延長整數(shù)個(gè)時(shí)鐘線，可以使總線周期延長整數(shù)個(gè)時(shí)鐘周期。周期。1.1.同步協(xié)定同步協(xié)定2.2.異步協(xié)定異步協(xié)定3.3.半半 同同 步步 協(xié)協(xié) 定定5.3 5.3 總線握手總線握手5

29、.4 Pentium的基本總線操作時(shí)序的基本總線操作時(shí)序 Pentium Pentium與與8048680486一樣，支持多種多樣的總一樣，支持多種多樣的總線傳輸，以滿足高性能系統(tǒng)的需要。但無論哪線傳輸，以滿足高性能系統(tǒng)的需要。但無論哪種總線傳輸，均采用種總線傳輸，均采用半同步握手協(xié)定半同步握手協(xié)定來控制其來控制其傳送操作的進(jìn)行。較典型的有：傳送操作的進(jìn)行。較典型的有： 非流水線式讀非流水線式讀/ /寫周期的總線時(shí)序?qū)懼芷诘目偩€時(shí)序 突發(fā)式讀突發(fā)式讀/ /寫周期的總線時(shí)序?qū)懼芷诘目偩€時(shí)序 流水線式讀流水線式讀/ /寫周期的總線時(shí)序?qū)懼芷诘目偩€時(shí)序5.4 Pentium5.4 Pentium的基

30、本總線操作時(shí)序的基本總線操作時(shí)序1.1.非流水線式讀非流水線式讀/ /寫周期的總線時(shí)序?qū)懼芷诘目偩€時(shí)序T1T2TiT1T2TiT1T2T2TiT2T2無效無效無效無效CLKADDRADSCACHEW/RNABRDYDATAPCHK有效有效有效有效有效有效無效無效有效有效T1T2基本的基本的2-22-2周期周期帶等待態(tài)的總線周期帶等待態(tài)的總線周期讀讀寫寫寫寫讀讀等待等待等待等待CLKADDRADSCACHEW/RKENBRDYDATAPCHK2.2.突發(fā)式讀突發(fā)式讀/ /寫周期的總線時(shí)序?qū)懼芷诘目偩€時(shí)序5.4 Pentium5.4 Pentium的基本總線操作時(shí)序的基本總線操作時(shí)序讀讀寫寫T1T

31、2T2T2T2TiT1T2T2T2T2Ti有效有效有效有效流水線突發(fā)式讀周期流水線突發(fā)式讀周期3.流水線式讀流水線式讀/寫周期的總線時(shí)序?qū)懼芷诘目偩€時(shí)序5.4 Pentium5.4 Pentium的基本總線操作時(shí)序的基本總線操作時(shí)序流水線式讀寫周期流水線式讀寫周期3.流水線式讀流水線式讀/寫周期的總線時(shí)序?qū)懼芷诘目偩€時(shí)序5.4 Pentium5.4 Pentium的基本總線操作時(shí)序的基本總線操作時(shí)序5.5 PC系列微機(jī)中的常用標(biāo)準(zhǔn)總線系列微機(jī)中的常用標(biāo)準(zhǔn)總線5.5.1 標(biāo)準(zhǔn)總線概述標(biāo)準(zhǔn)總線概述 5.5.2 目前常用目塊級(jí)內(nèi)部擴(kuò)展總線目前常用目塊級(jí)內(nèi)部擴(kuò)展總線 5.5.3 目前常用系統(tǒng)級(jí)外部總線

32、目前常用系統(tǒng)級(jí)外部總線 5.5 PC系列微機(jī)中的常用標(biāo)準(zhǔn)總線系列微機(jī)中的常用標(biāo)準(zhǔn)總線5.5.1 標(biāo)準(zhǔn)總線概述標(biāo)準(zhǔn)總線概述 所謂所謂總線標(biāo)準(zhǔn)總線標(biāo)準(zhǔn)是指國際工業(yè)界正式公布或推是指國際工業(yè)界正式公布或推薦的連接各個(gè)模塊的總線規(guī)范，是把各種不同的薦的連接各個(gè)模塊的總線規(guī)范，是把各種不同的模塊或設(shè)備組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)模塊或設(shè)備組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)必須遵循的連接規(guī)范。必須遵循的連接規(guī)范。 總線按其在系統(tǒng)中的位置及功能不同，一般總線按其在系統(tǒng)中的位置及功能不同，一般可分為三級(jí)：可分為三級(jí)：q芯片級(jí)總線：芯片級(jí)總線：利用它把芯片連成模塊利用它把芯片連成模塊q模塊級(jí)總線：模塊級(jí)總線：

33、利用它把主板和主板上各模塊連成微機(jī)利用它把主板和主板上各模塊連成微機(jī)q系統(tǒng)級(jí)總線：系統(tǒng)級(jí)總線：利用它把多臺(tái)微機(jī)或設(shè)備連成微機(jī)系統(tǒng)利用它把多臺(tái)微機(jī)或設(shè)備連成微機(jī)系統(tǒng) 從微機(jī)應(yīng)用角度看，最關(guān)心的是從微機(jī)應(yīng)用角度看，最關(guān)心的是模塊級(jí)和系統(tǒng)模塊級(jí)和系統(tǒng)級(jí)級(jí)總線?？偩€。5.5.1 標(biāo)準(zhǔn)總線概述標(biāo)準(zhǔn)總線概述 無論哪種總線標(biāo)準(zhǔn)，盡管在設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)和適應(yīng)范無論哪種總線標(biāo)準(zhǔn)，盡管在設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)和適應(yīng)范圍上有很多不同，各有特點(diǎn)，但從總體原則上看，圍上有很多不同，各有特點(diǎn)，但從總體原則上看，每種總線設(shè)計(jì)所要解決的問題是大體相同的，其每種總線設(shè)計(jì)所要解決的問題是大體相同的，其總線規(guī)范（總線規(guī)范（SpecificationSp

34、ecification）一般都應(yīng)包括如下幾）一般都應(yīng)包括如下幾部分：部分： 機(jī)械結(jié)構(gòu)規(guī)范機(jī)械結(jié)構(gòu)規(guī)范 功能規(guī)范功能規(guī)范 電氣規(guī)范電氣規(guī)范5.5.1 標(biāo)準(zhǔn)總線概述標(biāo)準(zhǔn)總線概述 5.5.2 目前常用模塊級(jí)內(nèi)部擴(kuò)展總線目前常用模塊級(jí)內(nèi)部擴(kuò)展總線 ISA總線總線(AT總線總線) PCI總線總線 AGP AGP總線總線 PCMCIA PCMCIA總線總線 1. ISA總線總線(AT總線總線) ISA ISA總線是對(duì)總線是對(duì)XTXT總線的擴(kuò)展，以適應(yīng)總線的擴(kuò)展，以適應(yīng)8/168/16位數(shù)據(jù)總線的位數(shù)據(jù)總線的要求。常見的要求。常見的286286、386386、486486等微機(jī)都采用了這種標(biāo)準(zhǔn)總線。等微機(jī)都

35、采用了這種標(biāo)準(zhǔn)總線。(1) (1) ISAISA總線的主要特點(diǎn)：總線的主要特點(diǎn)： 64K I/O 64K I/O地址空間（地址空間（0000H0000HFFFFHFFFFH）；）； 24 24根地址線，支持根地址線，支持16M16M存儲(chǔ)器地址空間；存儲(chǔ)器地址空間； 8/16 8/16位數(shù)據(jù)線，支持位數(shù)據(jù)線，支持8 8位或位或1616位數(shù)據(jù)存??；位數(shù)據(jù)存??； 最高時(shí)鐘頻率為最高時(shí)鐘頻率為8MHz8MHz； 最大傳輸率為最大傳輸率為16MB/S16MB/S； 15 15級(jí)硬件中斷；級(jí)硬件中斷； 7 7級(jí)級(jí)DMADMA通道；通道； 開放式總線結(jié)構(gòu)，允許多個(gè)開放式總線結(jié)構(gòu)，允許多個(gè)CPUCPU共享系統(tǒng)

36、資源。共享系統(tǒng)資源。5.5.2 目前常用目塊級(jí)內(nèi)部擴(kuò)展總線目前常用目塊級(jí)內(nèi)部擴(kuò)展總線 (2) ISA總線信號(hào)總線信號(hào) ISAISA總線共包含總線共包含9898根信號(hào)線，它們是在原來的根信號(hào)線，它們是在原來的8 8位位XTXT總線總線6262線的基礎(chǔ)上再擴(kuò)充線的基礎(chǔ)上再擴(kuò)充3636線而成的。其擴(kuò)展線而成的。其擴(kuò)展I/OI/O插槽插槽也在原來也在原來XTXT總線的總線的6262線連接器的基礎(chǔ)上，附加了一個(gè)線連接器的基礎(chǔ)上，附加了一個(gè)3636線的連接器，如下圖所示。線的連接器，如下圖所示。 C18C1D18D1A31B31A1B15.5.2 目前常用目塊級(jí)內(nèi)部擴(kuò)展總線目前常用目塊級(jí)內(nèi)部擴(kuò)展總線 2.

37、 PCI總線總線 PCI PCI總線是一種高性能的總線是一種高性能的3232位局部總線，可同時(shí)支持位局部總線，可同時(shí)支持多組外圍設(shè)備，且不受制于微處理器，并能兼容現(xiàn)有的多組外圍設(shè)備，且不受制于微處理器，并能兼容現(xiàn)有的ISAISA、EISAEISA、MCAMCA等總線，與它們共存于等總線，與它們共存于PCPC系統(tǒng)中。系統(tǒng)中。1)PCI1)PCI總線的主要特點(diǎn)：總線的主要特點(diǎn)：性能優(yōu)良性能優(yōu)良靈活性、兼容性好靈活性、兼容性好自動(dòng)配置，有自動(dòng)配置，有 即插即用即插即用 功能，使用方便功能，使用方便發(fā)展前途好發(fā)展前途好價(jià)格較低價(jià)格較低5.5.2 目前常用目塊級(jí)內(nèi)部擴(kuò)展總線目前常用目塊級(jí)內(nèi)部擴(kuò)展總線 2

38、)PCI總總線線信信號(hào)號(hào)5.5.2 目前常用目塊級(jí)內(nèi)部擴(kuò)展總線目前常用目塊級(jí)內(nèi)部擴(kuò)展總線 CPUCPU3)PCI總線系統(tǒng)總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)PCIPCI總線總線5 5PCIPCI總線總線4 4PCIPCI總線總線3 3PCIPCI設(shè)備設(shè)備PCIPCI橋橋PCIPCI橋橋標(biāo)準(zhǔn)總標(biāo)準(zhǔn)總線橋路線橋路設(shè)備設(shè)備PCIPCI橋橋存儲(chǔ)控制器存儲(chǔ)控制器存存 儲(chǔ)儲(chǔ) 器器CPUCPU總線總線PCIPCI橋路橋路標(biāo)準(zhǔn)總線橋路標(biāo)準(zhǔn)總線橋路PCIPCI設(shè)備設(shè)備PCIPCI橋橋PCIPCI設(shè)備設(shè)備PCIPCI總線總線1 1PCIPCI總線總線2 2標(biāo)準(zhǔn)總線標(biāo)準(zhǔn)總線2 2(ISA(ISA、EISAEISA、)標(biāo)準(zhǔn)總線標(biāo)準(zhǔn)總線1

39、 1(ISA(ISA、EISAEISA、)5.5.2 目前常用目塊級(jí)內(nèi)部擴(kuò)展總線目前常用目塊級(jí)內(nèi)部擴(kuò)展總線 (2) ISA總線插槽和總線插槽和PCI總線插槽總線插槽5.5.3 目前常用系統(tǒng)級(jí)外部總線目前常用系統(tǒng)級(jí)外部總線 Centronics總線總線 IEEE 488總線總線 CAMAC總線總線 ATA/IDE總線總線 SCSI總線總線 RS-232-C總線總線 USB總線總線 IEEE1394總線總線USB 總線總線u由由Intel、Compaq等等7家公司聯(lián)合制定的家公司聯(lián)合制定的新型通用串行總新型通用串行總線標(biāo)準(zhǔn)線標(biāo)準(zhǔn)。USB1.0版于版于1995年年1月正式提出，月正式提出，1998年

40、和年和1999年又相繼推出了年又相繼推出了USB1.1版和版和USB2.0版。它主要用于低速版。它主要用于低速設(shè)備（鍵盤、鼠標(biāo)等）和中速設(shè)備（設(shè)備（鍵盤、鼠標(biāo)等）和中速設(shè)備（U盤、掃描儀、盤、掃描儀、Modem、數(shù)字相機(jī)等）與、數(shù)字相機(jī)等）與PC機(jī)連接。機(jī)連接。u主要性能特點(diǎn)：主要性能特點(diǎn)：u設(shè)備連接簡單，具有設(shè)備連接簡單，具有即插即用即插即用和和熱插拔熱插拔的功能；的功能；u具有適合傳送多媒體數(shù)據(jù)的傳輸方式；具有適合傳送多媒體數(shù)據(jù)的傳輸方式；u由電纜提供由電纜提供+5V電源，但提供的電源功率十分有限，最大電源，但提供的電源功率十分有限，最大為為100mA電流；電流；u數(shù)據(jù)傳輸速率高，采用屏蔽

41、線可達(dá)數(shù)據(jù)傳輸速率高，采用屏蔽線可達(dá)12Mb/s，無屏蔽的最，無屏蔽的最高速率為高速率為1.5Mb/s；u兩設(shè)備間的最大傳輸距離為兩設(shè)備間的最大傳輸距離為4-5m；u最多可掛接最多可掛接127臺(tái)臺(tái)USB設(shè)備（用設(shè)備（用8位地址碼區(qū)分）。位地址碼區(qū)分）。USB 系統(tǒng)的硬件組成系統(tǒng)的硬件組成nUSB主機(jī)控制器主機(jī)控制器/根集線器根集線器 (Host Controller / Root Hub)nUSB集線器集線器(USB Hub)nUSB設(shè)備設(shè)備(USB Device)USB 總線總線高速設(shè)備高速設(shè)備中速設(shè)備中速設(shè)備低速設(shè)備低速設(shè)備USB 系統(tǒng)的硬件組成系統(tǒng)的硬件組成(續(xù)續(xù))USB 總線總線主處理

42、器主處理器北北 橋橋DRAM南橋南橋/USB控制器控制器HDHDUSB設(shè)備設(shè)備圖形圖形控制器控制器顯示器顯示器PCI 總線總線ISA總線總線IDE總線總線USB總線總線USB主機(jī)控制器在系統(tǒng)中的位置主機(jī)控制器在系統(tǒng)中的位置USB的傳輸方式的傳輸方式n根據(jù)根據(jù)USB設(shè)備的使用特點(diǎn)及其對(duì)系統(tǒng)資源需求的不同，在設(shè)備的使用特點(diǎn)及其對(duì)系統(tǒng)資源需求的不同，在USB規(guī)范中規(guī)定了四種不同的數(shù)據(jù)傳輸方式：規(guī)范中規(guī)定了四種不同的數(shù)據(jù)傳輸方式：n等步傳輸方式等步傳輸方式(Isochronous)：用于連接需連續(xù)傳輸，且：用于連接需連續(xù)傳輸，且對(duì)數(shù)據(jù)的正確性要求不高而對(duì)時(shí)間極為敏感的外部設(shè)備；對(duì)數(shù)據(jù)的正確性要求不高而

43、對(duì)時(shí)間極為敏感的外部設(shè)備；以固定的傳輸速率不斷地傳輸數(shù)據(jù)；以固定的傳輸速率不斷地傳輸數(shù)據(jù)；n中斷傳輸方式中斷傳輸方式(Interrupt)：傳送的數(shù)據(jù)量很小，但需及：傳送的數(shù)據(jù)量很小，但需及時(shí)準(zhǔn)確處理；時(shí)準(zhǔn)確處理；n控制傳輸方式控制傳輸方式(Control)：用于傳送控制信號(hào)，包括設(shè)備：用于傳送控制信號(hào)，包括設(shè)備控制指、設(shè)備狀態(tài)查詢及確認(rèn)命令等，數(shù)據(jù)量小，且實(shí)控制指、設(shè)備狀態(tài)查詢及確認(rèn)命令等，數(shù)據(jù)量小，且實(shí)時(shí)性要求不高；時(shí)性要求不高；1.成批傳輸方式成批傳輸方式(Bulk)：用來傳送數(shù)據(jù)量大，且要求正確：用來傳送數(shù)據(jù)量大，且要求正確無誤，但對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的數(shù)據(jù)無誤，但對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的數(shù)據(jù)U

44、SB 總線總線USB的連接方法與連接器的連接方法與連接器nUSB采用的樹型連接方法，采用的樹型連接方法，USB系統(tǒng)必有一個(gè)根系統(tǒng)必有一個(gè)根集線器在集線器在PC機(jī)內(nèi)與主總線相接，以它為根節(jié)點(diǎn)最機(jī)內(nèi)與主總線相接，以它為根節(jié)點(diǎn)最多可分成多可分成6層對(duì)外設(shè)進(jìn)行樹型連接，最多可接層對(duì)外設(shè)進(jìn)行樹型連接，最多可接127個(gè)設(shè)備。個(gè)設(shè)備。nUSB的連接電纜插頭分為的連接電纜插頭分為A型型和和B型型兩種，兩種，A型插型插頭用于頭用于“向下向下”連接，連接，B型插頭用于型插頭用于“向上向上”連連接。接。n無論無論A型型還是還是B型型插頭，都具有插頭，都具有4根信號(hào)引腳，引根信號(hào)引腳，引腳腳1和和4分別為分別為+5V

45、電源線和地線，引腳電源線和地線，引腳2和和3則分則分別為串行位數(shù)據(jù)傳送線，為支持熱插拔功能，引別為串行位數(shù)據(jù)傳送線，為支持熱插拔功能，引腳設(shè)計(jì)為腳設(shè)計(jì)為1和和4引腳長，引腳長， 2和和3引腳短。引腳短。USB 總線總線USB 總線總線USB的連接方法與連接器的連接方法與連接器USB 總線總線USB的連接方法與連接器的連接方法與連接器USB 總線總線Host ComputerHub1Hub2設(shè)備設(shè)備設(shè)備設(shè)備Hub3Hub4設(shè)備設(shè)備設(shè)備設(shè)備設(shè)備設(shè)備設(shè)備設(shè)備設(shè)備設(shè)備設(shè)備設(shè)備主機(jī)主機(jī)(根根)第一層第一層第二層第二層第三層第三層第四層第四層USB的樹型連接結(jié)構(gòu)的樹型連接結(jié)構(gòu) IEEE1394總線總線nI

46、EEE1394是是1995年批準(zhǔn)和發(fā)布的一種最新的高性能串行年批準(zhǔn)和發(fā)布的一種最新的高性能串行總線標(biāo)準(zhǔn)，它與總線標(biāo)準(zhǔn)，它與USB有很多相似之處，但是它是針對(duì)高速有很多相似之處，但是它是針對(duì)高速I/O設(shè)備提出的，其設(shè)備提出的，其I/O速度是速度是USB最高速度的最高速度的8倍以上。倍以上。nIEEE1394的主要性能特點(diǎn)：的主要性能特點(diǎn)：n數(shù)據(jù)傳輸速率高，數(shù)據(jù)傳輸速率高，傳輸率分傳輸率分100、200、400Mb/s三檔，三檔，特別適合于新型高速硬盤以及多媒體數(shù)據(jù)傳送；特別適合于新型高速硬盤以及多媒體數(shù)據(jù)傳送；n數(shù)據(jù)傳送實(shí)時(shí)性強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳送實(shí)時(shí)性強(qiáng)，對(duì)于多媒體數(shù)據(jù)可保證圖像和聲對(duì)于多媒體數(shù)據(jù)可保證圖像和聲音不失真；源于兩點(diǎn)，一是除異步傳送外，還提供等步音不失真；源于兩點(diǎn)，一是除異步傳送外，還提供等步傳送；二是總線仲裁除優(yōu)先權(quán)仲裁外還有均等仲裁和緊傳送；二是總線仲裁除優(yōu)先權(quán)仲裁外還有均等仲裁和緊急仲裁兩種方式。急仲裁兩種方式。1.結(jié)構(gòu)小巧，連接方便，結(jié)構(gòu)小巧，連接方便，采用采用6芯電纜，直徑約芯電纜，直徑約6mm，插座小，對(duì)于掌上、膝上機(jī)和筆記本很有吸引力；支持插座小，對(duì)于掌上、膝上機(jī)和筆記本很有吸引力；支持PnP和熱插拔。和熱插拔。IEEE1394IEEE1394總線是一種目總線是一種