總線技術(shù)PPT課件

1、2021/3/91總線技術(shù)孫向群公共郵箱：公共郵箱：wjyl_wjyl_山東農(nóng)業(yè)管理干部學(xué)院計算機系山東農(nóng)業(yè)管理干部學(xué)院計算機系2021/3/92第10章 總線技術(shù) 10.1 基本概念 10.2 常用的系統(tǒng)總線2021/3/9310.1 基本概念 總線（BUS），是指在計算機系統(tǒng)中的各部件之間、設(shè)備與設(shè)備之間傳遞信息的一組公用的信號線。微型計算機系統(tǒng)中的各種操作，如CPU與存儲器之間是數(shù)據(jù)傳遞、CPU內(nèi)部的寄存器操作、CPU的中斷操作等，無不通過總線進行信息的交換。 2021/3/9410.1.1 總線的分類 計算機系統(tǒng)中，任何總線均包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線的三總線結(jié)構(gòu)。按PC機系統(tǒng)的

2、不同層次結(jié)構(gòu)劃分，總線可分為內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線和外部接口總線。 2021/3/951內(nèi)部總線內(nèi)部總線 片內(nèi)總線是在集成電路芯片內(nèi)部，用來連接各片內(nèi)總線是在集成電路芯片內(nèi)部，用來連接各功能單元的信息通路。例如功能單元的信息通路。例如CPUCPU芯片中的內(nèi)部總芯片中的內(nèi)部總線，它是線，它是ALUALU寄存器和控制器之間的信息通路。寄存器和控制器之間的信息通路。 2局部總線局部總線 局部總線是部件（插件板）內(nèi)各芯片之間互連局部總線是部件（插件板）內(nèi)各芯片之間互連的總線，又稱芯片級總線。它是中央處理器模塊或的總線，又稱芯片級總線。它是中央處理器模塊或一個很小系統(tǒng)所用的總線。例如一個很小系統(tǒng)所用的總線。

3、例如CPUCPU及其支持芯片與及其支持芯片與其局部資源之間的通道。這些資源可以是在板資源，其局部資源之間的通道。這些資源可以是在板資源，也可以是插在板上局部總線擴展槽上的功能擴展板也可以是插在板上局部總線擴展槽上的功能擴展板上的資源。如上的資源。如PCPC系列機中的系列機中的8 8位位ISAISA、1616位位ISAISA、EISAEISA、VESAVESA和和PCIPCI等總線標(biāo)準(zhǔn)。等總線標(biāo)準(zhǔn)。2021/3/963系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線 系統(tǒng)總線又稱內(nèi)總線，它是指模塊式微型計算系統(tǒng)總線又稱內(nèi)總線，它是指模塊式微型計算機箱內(nèi)的底板總線，用來連接構(gòu)成微型機的各插件機箱內(nèi)的底板總線，用來連接構(gòu)成微型機的

4、各插件板。可以是用來擴展某塊板?？梢允怯脕頂U展某塊CPUCPU板的局部資源，或是板的局部資源，或是總線上所有總線上所有CPUCPU板擴展共享資源之間的通信通道。板擴展共享資源之間的通信通道。4外部總線外部總線外部總線又稱通信總線，它是微機系統(tǒng)與系統(tǒng)外部總線又稱通信總線，它是微機系統(tǒng)與系統(tǒng)之間、微機系統(tǒng)與外部設(shè)備或微機系統(tǒng)和儀器儀表之之間、微機系統(tǒng)與外部設(shè)備或微機系統(tǒng)和儀器儀表之間的通信通道。這種總線的數(shù)據(jù)傳輸方式可以是并行間的通信通道。這種總線的數(shù)據(jù)傳輸方式可以是并行或串行。例如，串行通信的或串行。例如，串行通信的RS-232CRS-232C總線、用于硬磁總線、用于硬磁盤接口的盤接口的IDEI

5、DE、SCSISCSI；用于連接儀器儀表的；用于連接儀器儀表的IEEE.488IEEE.488；用于并行打印機的用于并行打印機的CentronicCentronic總線等?？偩€等。2021/3/9710.1.2 總線傳輸信息的方式 計算機系統(tǒng)的傳輸接口可以分為有線連接傳輸與無線傳輸兩種。有線連接傳輸包括串行傳送、并行傳送，有線連接傳輸?shù)妮斎胼敵鼋涌谠谠O(shè)計上，必須考慮到幾個因素。如電平匹配，防止連接時干擾的產(chǎn)生。無線傳輸接口包括有紅外線、GSM、GPRS、IEEE802.11與藍牙模塊等，這些無線的傳輸接口用途很廣泛。 2021/3/981串行傳送串行傳送串行傳送的主要優(yōu)點是只需一條傳輸線，因此

6、串行傳送的主要優(yōu)點是只需一條傳輸線，因此成本較低廉，這對長距離傳輸來說是很重要的。在外成本較低廉，這對長距離傳輸來說是很重要的。在外部總線中通常采用串行傳送方式。部總線中通常采用串行傳送方式。2021/3/992并行傳送并行傳送 并行傳送一般采用多位同時傳送，因此其速并行傳送一般采用多位同時傳送，因此其速度要比串行傳送方式快得多。微型計算機系統(tǒng)中度要比串行傳送方式快得多。微型計算機系統(tǒng)中的內(nèi)部總線一般都采用并行傳送方式。的內(nèi)部總線一般都采用并行傳送方式。2021/3/91010.1.3 總線通信方式 總線通信方式也稱總線數(shù)據(jù)傳輸方式，是指共享總線的設(shè)備之間如何進行通信聯(lián)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?？偩€上的

7、通信方式通常有兩種：同步方式和異步方式。2021/3/9111同步通信同步通信同步通信方式是指通信雙方（主從模塊之間）同步通信方式是指通信雙方（主從模塊之間）使用統(tǒng)一的時鐘信號來同步數(shù)據(jù)傳輸過程中的每一使用統(tǒng)一的時鐘信號來同步數(shù)據(jù)傳輸過程中的每一個步驟，即以該統(tǒng)一時鐘作為雙方動作的時間標(biāo)準(zhǔn)。個步驟，即以該統(tǒng)一時鐘作為雙方動作的時間標(biāo)準(zhǔn)。每一個部件何時發(fā)送數(shù)據(jù)，何時接收數(shù)據(jù)均在統(tǒng)一每一個部件何時發(fā)送數(shù)據(jù)，何時接收數(shù)據(jù)均在統(tǒng)一的時鐘控制下進行，所以同步通信可以具有較高的的時鐘控制下進行，所以同步通信可以具有較高的傳輸速率。傳輸速率。同步通信方式適用于通信距離較短各部件的同步通信方式適用于通信距離較

8、短各部件的工作速度比較接近的情況，因為在同步通信中，任工作速度比較接近的情況，因為在同步通信中，任何兩臺設(shè)備（或部件）間的通信都作相同的時間安何兩臺設(shè)備（或部件）間的通信都作相同的時間安排，若是速度慢了，不能與同步時鐘或通信對方相排，若是速度慢了，不能與同步時鐘或通信對方相配合，就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤。配合，就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤。 2021/3/9122異步通信異步通信 異步方式也叫應(yīng)答方式，通信雙方?jīng)]有統(tǒng)一時異步方式也叫應(yīng)答方式，通信雙方?jīng)]有統(tǒng)一時鐘信號，通信時，主模塊（源部件）在發(fā)出信息的鐘信號，通信時，主模塊（源部件）在發(fā)出信息的同時還發(fā)有本設(shè)備的時間標(biāo)志（也稱請求信號），同時還發(fā)有本設(shè)備的時間標(biāo)

9、志（也稱請求信號），只有當(dāng)對方（即模塊或目標(biāo)部件）發(fā)回應(yīng)答確認(rèn)信只有當(dāng)對方（即模塊或目標(biāo)部件）發(fā)回應(yīng)答確認(rèn)信號后，主模塊才開始下一個信息的發(fā)送。號后，主模塊才開始下一個信息的發(fā)送。 該方式是具有較高的可靠性，適用于那些工作該方式是具有較高的可靠性，適用于那些工作速度差異較大的設(shè)備（部件）間的通信，對總線長速度差異較大的設(shè)備（部件）間的通信，對總線長度也沒有嚴(yán)格的要求。實際中得到廣泛的應(yīng)用。度也沒有嚴(yán)格的要求。實際中得到廣泛的應(yīng)用。 2021/3/91310.1.4 總線的性能指標(biāo)（1）總線的帶寬總線的帶寬指總線上每秒傳輸?shù)淖畲笞止?jié)量，以MB/s為單位，即每秒多少兆個字節(jié)(B)。（2）總線的位寬

10、總線的位寬指總線能夠同時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)，如通常所說的16位、32位、64位等總線寬度。總線的帶寬與總線的位寬成正比。（3）總線的工作頻率總線的工作頻率也稱為總線的時鐘頻率，以MHz為單位。它是協(xié)調(diào)總線上各種操作時鐘信號的頻率；總線的位寬是同時傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)(16位、32位、64位等)；總線的帶寬是單位時間內(nèi)傳送的數(shù)據(jù)量，也就是總線位寬和總線工作頻率的乘積。工作頻率越高，總線的帶寬就越寬。以上三者的關(guān)系可用下式表示：總線帶寬(總線位寬/8)總線工作頻率(MB/s)假如總線工作頻率為88MHz，位寬為8位(bit)，則其最大傳輸率（帶寬）為88MB/s。對于32位總線，工作頻率為66MHz，則總線

11、帶寬：32/866=264MB/s。2021/3/91410.2 常用的系統(tǒng)總線 系統(tǒng)總線是系統(tǒng)板與外圍設(shè)備之間的信息通道。在微機中系統(tǒng)總線的種類很多，有PC總線、ISA總線、MCA微通道總線、EISA總線、VESA局域總線、PCI總線、ASUS多媒體總線和APG總線，目前采用最多的是PCI總線，最為流行的是AGP/PCI-E總線。2021/3/91510.2.1 PC總線 PC總線是IBMPC機和XT機中采用的總線標(biāo)準(zhǔn)，用于8位的數(shù)據(jù)傳送。它的最大通信速率為5MB/s，有62根引腳，可以插入符合PC總線的各種擴展板。 PC總線有8根雙向數(shù)據(jù)線、20根地址線以及控制線、狀態(tài)線等。2021/3/

12、91610.2.2 ISA總線A1B1B31A1A31D1A31C1D18C18外內(nèi)10.16138.52.54138.5單位：mm8位插槽16位插槽擴展部分 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)，在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)，在PCPC總線基礎(chǔ)上發(fā)展而來，最總線基礎(chǔ)上發(fā)展而來，最高工作頻率為高工作頻率為8MHz8MHz，2424根地址線，根地址線，1616位數(shù)據(jù)線，擁有大位數(shù)據(jù)線，擁有大量接口卡，歷經(jīng)量接口卡，歷經(jīng)286286、386386、486486和和PentiumPentium幾代微機。幾代微機。2021/3/917 EISA總線在結(jié)構(gòu)上與總線在結(jié)構(gòu)上與ISA兼容，保護了原有投資。兼容，保護了原有投資。同時又充分

13、發(fā)揮同時又充分發(fā)揮32位微處理器的功能。它支持位微處理器的功能。它支持32位地位地址，可尋址址，可尋址4GB地址空間，地址空間，32位數(shù)據(jù)寬度，工作頻率位數(shù)據(jù)寬度，工作頻率為為8.3MHZ，數(shù)據(jù)傳輸率可達，數(shù)據(jù)傳輸率可達33MB/S。靠外面 靠里面 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9. B25 B26 B27 B28 B29 B30 B31A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9.A25 A26 A27 A28 A29 A30 A31C1 C2 C3 C4 C5 C6.C17 C18D1 D2 D3 D4 D5 D6. .D17 D18E1 E2 E3 E4 E5

14、 E6 E7 E8 E9.E25 E26 E27 E28 E29 E30 E31F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9. F25 F26 F27 F28 F29 F30 F31H1 H2 H3 H4 H5 H6. .H17 H18 H19G1 G2 G3 G4 G5 G6.G17 G18 G19EISA總線總線2021/3/91810.2.3 10.2.3 局部總線局部總線wCPU CPU 性能提高（性能提高（8048680486） 數(shù)據(jù)傳輸率提高數(shù)據(jù)傳輸率提高w圖形模式數(shù)據(jù)量增加（圖形模式數(shù)據(jù)量增加（Windows) Windows) 需要高速總線需要高速總線w系統(tǒng)總線：信息都

15、經(jīng)過系統(tǒng)總線：信息都經(jīng)過CPU,CPU,向下兼容時任何部件都應(yīng)能掛向下兼容時任何部件都應(yīng)能掛總線?？偩€。w局部總線：快速響應(yīng)部件（內(nèi)存、顯示、硬盤、網(wǎng)卡等）局部總線：快速響應(yīng)部件（內(nèi)存、顯示、硬盤、網(wǎng)卡等）脫離系統(tǒng)總線接到局部總線上。脫離系統(tǒng)總線接到局部總線上。w 局部總線（局部總線（Local BusLocal Bus）是）是CPUCPU周圍的接口，以周圍的接口，以CPUCPU相應(yīng)相應(yīng)速度傳送，不改變系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。速度傳送，不改變系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。w兩標(biāo)準(zhǔn)：兩標(biāo)準(zhǔn)：VLVL、PCIPCI2021/3/9191. VL Bus Video Electronic Standards Associ

16、ation ,VESA VESA Local Busw數(shù)據(jù)速度為數(shù)據(jù)速度為3232位，可擴展為位，可擴展為6464位。位。wDBDB與與ABAB直接與直接與CPUCPU相連：速度快，負載重、相連：速度快，負載重、VLVL總線插槽不超過總線插槽不超過w 3 3個，防止個，防止CPUCPU負載太重、過熱燒毀。負載太重、過熱燒毀。w每個插槽上可有一個總線主控設(shè)備。每個插槽上可有一個總線主控設(shè)備?？偩€速度可達總線速度可達66MHz66MHz，VESAVESA設(shè)備限速為設(shè)備限速為40MHz40MHz。數(shù)據(jù)傳輸率可達數(shù)據(jù)傳輸率可達132MB/s132MB/sVLVL卡比其它接口卡長，前端是卡比其它接口卡長

17、，前端是MCAMCA類插槽（高速類插槽（高速33MHz33MHz），）， 后端是后端是ISAISA插槽（低速插槽（低速8MHz8MHz）。）。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不完備，不兼容；只能用于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不完備，不兼容；只能用于8048680486，不能用于，不能用于PentiumPentium2021/3/9202. PCI局部總線 PCI插槽是基于PCI局部總線(Pedpherd Component Interconnect，周邊元件擴展接口)的擴展插槽，其顏色一般為乳白色，位于主板上AGP插槽的下方，ISA插槽的上方。其位寬為32位或64位，工作頻率為33MHz,最大數(shù)據(jù)傳輸率為133MB/sec(32位)和

18、266MB/sec(64位)。可插接顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、內(nèi)置Modem、內(nèi)置ADSL Modem、USB2.0卡、IEEE1394卡、IDE接口卡、RAID卡、電視卡、視頻采集卡以及其它種類繁多的擴展卡。PCI插槽是主板的主要擴展插槽，通過插接不同的擴展卡可以獲得目前電腦能實現(xiàn)的幾乎所有功能，是名副其實的“萬用”擴展插槽。 2021/3/921PCI總線PCI總線的特點是：總線的特點是： 高性能傳輸。支持高性能傳輸。支持1010臺外設(shè)，總線帶寬高臺外設(shè)，總線帶寬高( (硬盤數(shù)據(jù)傳輸率硬盤數(shù)據(jù)傳輸率達達33MB/s33MB/s，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸率達，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸率達100MB/s100MB/s，圖形數(shù)

19、據(jù)傳輸率達，圖形數(shù)據(jù)傳輸率達200MB/s)200MB/s)。 自動配置功能。自動配置功能。PCIPCI總線最突出的特點是能自動識別外部設(shè)總線最突出的特點是能自動識別外部設(shè)備備( (即插即用即插即用) )；實時性強；實時性強( (播放聲音和圖像時，聲音和畫面能連播放聲音和圖像時，聲音和畫面能連續(xù)、平滑地變化續(xù)、平滑地變化) )；復(fù)合性好；復(fù)合性好( (播放聲音和圖像時，能保持同步播放聲音和圖像時，能保持同步與協(xié)調(diào)與協(xié)調(diào)) )。 通用性強，適用面廣。通用性強，適用面廣。PCIPCI的設(shè)計不依賴于的設(shè)計不依賴于CPUCPU，不僅適用于，不僅適用于現(xiàn)在的微型計算機，也可用于將來的機型；既可用于現(xiàn)在的

20、微型計算機，也可用于將來的機型；既可用于5V5V環(huán)境，環(huán)境，也可用于也可用于3.3V3.3V環(huán)境；支持環(huán)境；支持6464位尋址；軟件兼容性好，位尋址；軟件兼容性好，PCIPCI部件部件和驅(qū)動程序可通用于各種不同的平臺。和驅(qū)動程序可通用于各種不同的平臺。2021/3/9222021/3/923二、二、PCIPCI信號定義信號定義2. PCI總線總線系統(tǒng)接口信號系統(tǒng)接口信號 CLK IN：PCIPCI系統(tǒng)總線時鐘系統(tǒng)總線時鐘 2.2.地址與數(shù)據(jù)接口信號地址與數(shù)據(jù)接口信號 AD31:00 T/S：它們是地址、數(shù)據(jù)多路復(fù)用：它們是地址、數(shù)據(jù)多路復(fù)用的輸入的輸入/ /輸出信號輸出信號2021/3/924

21、 C/BE3:0# T/S：它們是總線命令和字節(jié)使能多路它們是總線命令和字節(jié)使能多路復(fù)用信號線復(fù)用信號線 PAR T/S：針對針對AD31:00AD31:00和和C/BE3:0#C/BE3:0#進行奇偶校進行奇偶校驗的校驗位驗的校驗位 二、二、PCIPCI信號定義信號定義6.3.22021/3/925二、二、PCIPCI信號定義信號定義 STOP# S/T/S：從設(shè)備發(fā)出的要求主設(shè)備終止當(dāng)前的數(shù)據(jù)傳從設(shè)備發(fā)出的要求主設(shè)備終止當(dāng)前的數(shù)據(jù)傳送的信號。送的信號。 LOCK# S/T/S：鎖定信號鎖定信號 IDSEL IN：初始化設(shè)備選擇信號初始化設(shè)備選擇信號 DEVSEL# S/T/S：設(shè)備選擇信號

22、設(shè)備選擇信號 3.3.接口控制信號接口控制信號 FRAME# S/T/S：幀周期信號：幀周期信號 IRDY# S/T/S：主設(shè)備準(zhǔn)備好信號主設(shè)備準(zhǔn)備好信號 TRDY# S/T/S：從設(shè)備準(zhǔn)備好信號從設(shè)備準(zhǔn)備好信號 6.3.22021/3/9264.仲裁接口信號仲裁接口信號 REQ# T/S：總線占用請求信號總線占用請求信號 GNT# T/S：總線占用允許信號總線占用允許信號 5.5.錯誤報告接口信號錯誤報告接口信號 PERR# S/T/S：數(shù)據(jù)奇偶校驗錯誤報告信號數(shù)據(jù)奇偶校驗錯誤報告信號 SERR# O/D：系統(tǒng)錯誤報告信號系統(tǒng)錯誤報告信號 6.6.中斷接口信號中斷接口信號 PCIPCI有有4

23、 4條中斷線，分別是條中斷線，分別是INTA#INTA#、INTB#INTB#、INTC#INTC#、INTD# INTD# ，電平觸發(fā)，多功能設(shè)備可以任意選擇一個或多個中斷線，單電平觸發(fā)，多功能設(shè)備可以任意選擇一個或多個中斷線，單功能設(shè)備只能用功能設(shè)備只能用INTA#INTA#。二、二、PCIPCI信號定義信號定義6.3.22021/3/9277. 647. 64位總線擴展信號位總線擴展信號 AD63:32 T/S：擴展的擴展的3232位地址和數(shù)據(jù)多路復(fù)用線位地址和數(shù)據(jù)多路復(fù)用線 C/BE7:4# T/S：總線命令和字節(jié)使能多路復(fù)用擴展信號線總線命令和字節(jié)使能多路復(fù)用擴展信號線 REQ64#

24、 S/T/S：6464位傳輸請求信號位傳輸請求信號 ACK64# S/T/S：6464位傳輸允許信號位傳輸允許信號 PAR64 T/S：奇偶雙字節(jié)校驗奇偶雙字節(jié)校驗 二、二、PCIPCI信號定義信號定義6.3.22021/3/928三、三、PCI插槽和插槽和PCI擴展卡擴展卡6.3.21.PCI插槽插槽 5V 32位插槽位插槽5V 64位插槽位插槽3.3V 32位插槽位插槽3.3V 64位插槽位插槽連接連接卡口卡口a. 4種種PCI卡插槽卡插槽A1外內(nèi)A49A52B1B49B52A62B621.273.8277.48b. 5V32位位PCI插槽插槽2021/3/9296.3.22.PCI插卡插

25、卡 ICICIC1.9160.9612.741.680外邊里邊2021/3/930四、四、PCI總線命令總線命令 表表 3.3 PCI3.3 PCI總線命令表總線命令表C/BE3:0#命令類型說明命令類型說明C/BE3:0#命令類型說明命令類型說明0000中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)1000保留保留0001特殊周期特殊周期1001保留保留0010I/O讀讀(從從I/O端口地址中讀數(shù)據(jù)端口地址中讀數(shù)據(jù))1010配置讀配置讀0011I/O寫寫(向向I/O端口地址中寫數(shù)據(jù)端口地址中寫數(shù)據(jù))1011配置寫配置寫0100保留保留1100存儲器多行讀存儲器多行讀0101保留保留1101雙地址周期雙地址周期0110存儲

26、器讀存儲器讀(從內(nèi)存空間映像中讀數(shù)從內(nèi)存空間映像中讀數(shù))1110存儲器行讀存儲器行讀0111存儲器寫存儲器寫(向內(nèi)存空間映像中寫向內(nèi)存空間映像中寫)1111存儲器寫并無效存儲器寫并無效6.3.22021/3/9316.3.2五、五、 PCI總線協(xié)議總線協(xié)議 1PCI總線的傳輸控制總線的傳輸控制 遵循的管理規(guī)則：遵循的管理規(guī)則：FRAME#FRAME#和和IRDY#IRDY#定義了總線的忙定義了總線的忙/ /閑狀態(tài)。閑狀態(tài)。 (2) (2) 一旦一旦FRAME#FRAME#信號被置為無效，在同一傳輸期間不能重新設(shè)置。信號被置為無效，在同一傳輸期間不能重新設(shè)置。(3) (3) 除非設(shè)置除非設(shè)置IR

27、DY#IRDY#信號，一般情況下不能設(shè)置信號，一般情況下不能設(shè)置FRAME#FRAME#信號無效。信號無效。(4) (4) 一旦主設(shè)備設(shè)置了一旦主設(shè)備設(shè)置了IRDY#IRDY#信號，直到當(dāng)前數(shù)據(jù)期結(jié)束為止，主信號，直到當(dāng)前數(shù)據(jù)期結(jié)束為止，主設(shè)備一般不能改變設(shè)備一般不能改變IRDY#IRDY#信號和信號和FRAME#FRAME#信號的狀態(tài)。信號的狀態(tài)。2021/3/9326.3.2基于基于PCIPCI總線的微機系統(tǒng)總線的微機系統(tǒng) 32/64 位 CPU 局 部 總 線SIM M S2 至 3 個PCI 總 線PCI 插 槽可 選 擇 的 主 板 PCI 芯 片 級 適 配 器4 個 8 位 X

28、T 插 槽4 個 16 位 ISA 槽CPU （ 486/Pentium）L2 Cache一 般 為 512KDRAM 與 L2Cache 控 制 器局 部 總 線 到PCI橋 電 路主 存 DRAM4768M BLANSCSIIDEPCI 到ISA橋 電 路（ 南 橋 ）64K128KROM BIOS8042M PU鍵 盤 /鼠 標(biāo)控 制 器實 時 時 鐘CM OS RAM2021/3/93310.2.5 AGP總線 AGP是Accelerated Graphics Port（圖形加速端口）的縮寫，是顯示卡的專用擴展插槽，它是在PCI圖形接口的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。AGP規(guī)范是英特爾公司解決電腦

29、處理(主要是顯示)3D圖形能力差的問題而出臺的。 2021/3/934AGPAGP的含義是加速圖形端口，的含義是加速圖形端口，AGPAGP插槽可以插入插槽可以插入AGPAGP顯示顯示卡?？āGPAGP總線是基于總線是基于PentiumPentium的平臺上，專為提高視頻帶寬而的平臺上，專為提高視頻帶寬而設(shè)計的總線標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計的核心是在設(shè)計的總線標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計的核心是在PCPC機上實現(xiàn)高性能的機上實現(xiàn)高性能的3D3D圖像。圖像。AGPAGP總線的主要特點有：總線的主要特點有： AGP AGP總線的位寬是總線的位寬是3232位，工作頻率為雙位，工作頻率為雙66MHz66MHz，數(shù)據(jù)讀寫采，數(shù)據(jù)讀寫采用

30、流水線操作。用流水線操作。AGPAGP總線有總線有1 1、2 2和和4 4三種工作方式，總線三種工作方式，總線帶寬分別為帶寬分別為266MB/s266MB/s、532MB/s532MB/s和和1064MB/s1064MB/s。 AGP AGP總線有兩種工作模式。一種是直接內(nèi)存訪問總線有兩種工作模式。一種是直接內(nèi)存訪問(DMA)(DMA)模式，模式，另一種是直接內(nèi)存執(zhí)行另一種是直接內(nèi)存執(zhí)行(DIME)(DIME)模式。模式。AGPAGP在直接內(nèi)存執(zhí)行模式在直接內(nèi)存執(zhí)行模式時，時，3D3D圖形數(shù)據(jù)不占用幀緩沖區(qū)，而是越過圖形數(shù)據(jù)不占用幀緩沖區(qū)，而是越過PCIPCI總線，直接使總線，直接使用系統(tǒng)內(nèi)存

31、，完全取代顯示卡的顯示緩存，這種技術(shù)稱為統(tǒng)一用系統(tǒng)內(nèi)存，完全取代顯示卡的顯示緩存，這種技術(shù)稱為統(tǒng)一內(nèi)存體系結(jié)構(gòu)內(nèi)存體系結(jié)構(gòu)(UMA)(UMA)。AGPAGP可以直接對系統(tǒng)內(nèi)存中的紋理圖像進可以直接對系統(tǒng)內(nèi)存中的紋理圖像進行處理。行處理。 AGP AGP總線采用多路信號分離技術(shù)，并通過邊帶尋址總線采用多路信號分離技術(shù)，并通過邊帶尋址(SBA)(SBA)，在時鐘的上升沿和下降沿可同時存取數(shù)據(jù)。在時鐘的上升沿和下降沿可同時存取數(shù)據(jù)。 AGP AGP總線采用并行操作，允許在總線采用并行操作，允許在CPUCPU訪問內(nèi)存的同時，訪問內(nèi)存的同時，AGPAGP顯顯示卡訪問示卡訪問AGPAGP內(nèi)存。內(nèi)存。202

32、1/3/93510.2.4 RS-232C串行通信總線 EIA RS-232C串行通信總線實際上是一個串行總線接口標(biāo)準(zhǔn)，是美國電子工業(yè)聯(lián)合會（DCE）開發(fā)的，廣泛應(yīng)用于計算機之間、計算機與終端或外設(shè)間的串行數(shù)據(jù)傳送，它對串行接口中的連接器規(guī)格、引線信號名稱、功能、信號電平等均作了統(tǒng)一規(guī)定，所以，也稱它是一個串行通信協(xié)議。該標(biāo)準(zhǔn)目前廣泛應(yīng)用于微機串行通信中。 串行總線具有節(jié)省傳輸線和方便利用現(xiàn)存的通信信道(如電話線)的優(yōu)點，所以它適用于長距離或遠程數(shù)據(jù)通信。 2021/3/9361RS-232C串行通信的數(shù)據(jù)格式串行通信的數(shù)據(jù)格式RS-232C以串行方式傳送數(shù)據(jù)格式如圖以串行方式傳送數(shù)據(jù)格式如圖

33、10-4所示。串所示。串行數(shù)據(jù)的發(fā)送首先是行數(shù)據(jù)的發(fā)送首先是1個起始位，起始位為個起始位，起始位為0，數(shù)據(jù)位可以是，數(shù)據(jù)位可以是58位，數(shù)據(jù)從最低有效位發(fā)送；在數(shù)據(jù)位后有奇偶校驗位位，數(shù)據(jù)從最低有效位發(fā)送；在數(shù)據(jù)位后有奇偶校驗位（可以選擇奇校驗、偶校驗或無校驗）；最后是停止位，停（可以選擇奇校驗、偶校驗或無校驗）；最后是停止位，停止位為止位為1（可以是（可以是1位、位、1位半或位半或2位）。所以，串行方式傳送位）。所以，串行方式傳送數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)是7位位ASC碼的數(shù)據(jù)連續(xù)傳送。以一個起始位表示字符碼的數(shù)據(jù)連續(xù)傳送。以一個起始位表示字符的開始，用停止位表示字符的結(jié)束，起始位為低電平，停止的開始，用停

34、止位表示字符的結(jié)束，起始位為低電平，停止位為高電平，以此構(gòu)成一幀信息。每幀信息之間允許有不定位為高電平，以此構(gòu)成一幀信息。每幀信息之間允許有不定長度的空閑位，空閑位為長度的空閑位，空閑位為1，是傳號，是傳號(MARK)。2021/3/9372RS-232C串行通信的信息傳輸方式串行通信的信息傳輸方式RS-232C串行總線標(biāo)準(zhǔn)定義了串行傳送的數(shù)據(jù)終端串行總線標(biāo)準(zhǔn)定義了串行傳送的數(shù)據(jù)終端設(shè)備設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備和數(shù)據(jù)通信設(shè)備(DCE)之間的接口信息。其信息之間的接口信息。其信息傳輸方式根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸方向的不同分為傳輸方式根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸方向的不同分為3種。種。 單工。數(shù)據(jù)只能按一個固定的方向傳輸

35、。僅適用遠程通單工。數(shù)據(jù)只能按一個固定的方向傳輸。僅適用遠程通信，單工通信采用兩線制。信，單工通信采用兩線制。 半雙工。通信雙方分時發(fā)送或接收，通信線路簡單，但半雙工。通信雙方分時發(fā)送或接收，通信線路簡單，但通信效率低，是一種經(jīng)濟實用的傳輸方式。半雙工通信也通信效率低，是一種經(jīng)濟實用的傳輸方式。半雙工通信也采用兩線制。采用兩線制。 全雙工。通信雙方可以同時發(fā)送和接收，通信效率及數(shù)全雙工。通信雙方可以同時發(fā)送和接收，通信效率及數(shù)據(jù)傳輸速度很高。全雙工通信一般采用四線制。據(jù)傳輸速度很高。全雙工通信一般采用四線制。2021/3/93810.2.5 USB接口 通用串行接口總線USB(Universa

36、l Serial Bus)是將串口、并口等不同接口統(tǒng)一起來，使其成為一種可共享、可擴充、使用方便的串行總線，并且不會損失帶寬。 USB是串行接口，可即插即用，適用多媒體數(shù)據(jù)的傳送模式。USB接口連接方便，可提供功率有限的電源。USB的傳送速率最高可達12MB/s，且其價格便宜。它既可用于低速的外部設(shè)備，如鍵盤、鼠標(biāo)等，也可用于中速裝置，如打印機、數(shù)碼相機、調(diào)制解調(diào)器、掃描儀等。2021/3/9391USB通用串行總線通用串行總線 USB電纜。采用電纜。采用4芯電纜，外層有保護套。芯電纜，外層有保護套。USB電纜有兩根電源線電纜有兩根電源線(VBus和和GND)；有兩根信號線；有兩根信號線(D+

37、和和D-) 。 USB連接器。連接器。USB插頭和插座都具有四個觸點，插頭和插座都具有四個觸點，并有屏蔽的外殼，以及規(guī)定的堅固性和易于插拔的并有屏蔽的外殼，以及規(guī)定的堅固性和易于插拔的特性。特性。 USB的數(shù)據(jù)傳輸。的數(shù)據(jù)傳輸。 USB2.0標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)傳輸率提高到標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)傳輸率提高到480MB/s，適，適用于高速外圍設(shè)備用于高速外圍設(shè)備(如閃存盤、移動式硬盤等如閃存盤、移動式硬盤等)。 2021/3/9402USB的主要特點的主要特點USBUSB總線主要有集線器和功能設(shè)備兩種類型?？偩€主要有集線器和功能設(shè)備兩種類型。 USB USB集線器集線器(HUB)(HUB)。是。是USBUSB體系結(jié)構(gòu)

38、中的關(guān)鍵設(shè)備，可將體系結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵設(shè)備，可將單接入端口轉(zhuǎn)換為多重接入端口。集線器有一個上行端口單接入端口轉(zhuǎn)換為多重接入端口。集線器有一個上行端口和多個下行端口，上行端口用于連接集線器和主機，下行和多個下行端口，上行端口用于連接集線器和主機，下行端口用于連接其他集線器或功能設(shè)備。集線器可以發(fā)現(xiàn)下端口用于連接其他集線器或功能設(shè)備。集線器可以發(fā)現(xiàn)下行端口上的設(shè)備插入和移出操作，并為下行設(shè)備分配電源。行端口上的設(shè)備插入和移出操作，并為下行設(shè)備分配電源。用用USBUSB連接的外設(shè)數(shù)目最多達連接的外設(shè)數(shù)目最多達127127個，從主裝置開始可以經(jīng)個，從主裝置開始可以經(jīng)由由5 5層集線器進行菊花鏈連接，用戶不

39、必擔(dān)心要連接的裝置層集線器進行菊花鏈連接，用戶不必擔(dān)心要連接的裝置數(shù)目受限制。數(shù)目受限制。 USB USB功能設(shè)備。能夠從功能設(shè)備。能夠從USBUSB總線接收或發(fā)送數(shù)據(jù)或控制信總線接收或發(fā)送數(shù)據(jù)或控制信息，向系統(tǒng)提供特定功能的設(shè)備，稱為功能設(shè)備。如息，向系統(tǒng)提供特定功能的設(shè)備，稱為功能設(shè)備。如USBUSB鼠鼠標(biāo)、游戲操縱桿、標(biāo)、游戲操縱桿、USBUSB顯示器、顯示器、USBUSB掃描儀、掃描儀、USBUSB打印機、打印機、USBUSB網(wǎng)卡、網(wǎng)卡、USBUSB音箱和音箱和USBUSB視頻相機等。低功耗的裝置可從總視頻相機等。低功耗的裝置可從總線獲得電源。線獲得電源。2021/3/9412USB的

40、主要特點的主要特點 USB USB有同步、中斷、大批量等三種數(shù)據(jù)傳送模式。同步有同步、中斷、大批量等三種數(shù)據(jù)傳送模式。同步傳送主要用于數(shù)碼相機、掃描儀等中速的外部設(shè)備；中斷傳送主要用于數(shù)碼相機、掃描儀等中速的外部設(shè)備；中斷傳送供鍵盤、鼠標(biāo)等低速裝置使用；大批量傳送則供打印傳送供鍵盤、鼠標(biāo)等低速裝置使用；大批量傳送則供打印機、調(diào)制解調(diào)器等不定期傳送大量數(shù)據(jù)的中速裝置使用。機、調(diào)制解調(diào)器等不定期傳送大量數(shù)據(jù)的中速裝置使用。 USB USB利用利用NRZ-1NRZ-1編碼方式使數(shù)據(jù)獲得同步，其特點是容編碼方式使數(shù)據(jù)獲得同步，其特點是容易實現(xiàn)同步，但由于沒有時鐘信號，所以數(shù)據(jù)的可維護性易實現(xiàn)同步，但由于沒有時鐘信號，所以數(shù)據(jù)的可維護性差。差。2021/3/94210.2.6 IEEE 1394串行接口總線 IEEE 1394是高速串行總線接口，用來作為快速而且大量的數(shù)據(jù)傳輸，也稱為Firewire。支持即插即用和帶電熱插拔的功能，接口傳輸速率較高，適于連