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文檔簡介
1、1第第6章章 輸入輸出接口與總線輸入輸出接口與總線6.1 微機I/O接口6.2 總線26.2.1 6.2.1 概述概述6.2.2 6.2.2 總線的分類和性能指標(biāo)總線的分類和性能指標(biāo) 6.2.36.2.3 微型機系統(tǒng)中的層次化總線結(jié)構(gòu)微型機系統(tǒng)中的層次化總線結(jié)構(gòu)6.2.4 6.2.4 系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線6.2.56.2.5 PCPC機的局部總線機的局部總線6.2.6 6.2.6 外部總線外部總線 6.2 總線3什么是總線?什么是總線? 將計算機系統(tǒng)中各個部件連接起來的信息傳輸通將計算機系統(tǒng)中各個部件連接起來的信息傳輸通道。通過總線可以傳輸數(shù)據(jù)、地址、各種控制命令和道。通過總線可以傳輸數(shù)據(jù)、地址、
2、各種控制命令和狀態(tài)信息。狀態(tài)信息??偩€結(jié)構(gòu)的優(yōu)點總線結(jié)構(gòu)的優(yōu)點l支持模塊化設(shè)計支持模塊化設(shè)計 l開放性和通用性開放性和通用性 l靈活性好靈活性好6.2.1 6.2.1 概述概述41總線標(biāo)準(zhǔn)總線標(biāo)準(zhǔn) 總線標(biāo)準(zhǔn)是指芯片之間、插板之間及系統(tǒng)之間,通總線標(biāo)準(zhǔn)是指芯片之間、插板之間及系統(tǒng)之間,通過總線進(jìn)行連接和傳輸信息時,應(yīng)遵守的一些協(xié)議與規(guī)過總線進(jìn)行連接和傳輸信息時,應(yīng)遵守的一些協(xié)議與規(guī)范,包括硬件和軟件兩個方面。范,包括硬件和軟件兩個方面。(1)物理特性:物理特性指總線物理連接的方式。)物理特性:物理特性指總線物理連接的方式。(2)功能特性:功能特性描述總線中每一根線的功能。)功能特性:功能特性描述
3、總線中每一根線的功能。(3)電氣特性:電氣特性定義每一根線上信號的傳送)電氣特性:電氣特性定義每一根線上信號的傳送方向、有效電平范圍。方向、有效電平范圍。(4)時間特性:時間特性定義了每根線在什么時間有)時間特性:時間特性定義了每根線在什么時間有效,也就是每根線的時序。效,也就是每根線的時序。52總線的組成總線的組成(1)數(shù)據(jù)總線()數(shù)據(jù)總線(DB)(2)地址總線()地址總線(AB)(3)控制總線()控制總線(CB) DBDB的寬度表示構(gòu)成計算機系統(tǒng)的處理能力的寬度表示構(gòu)成計算機系統(tǒng)的處理能力 ABAB的位數(shù)決定系統(tǒng)的尋址能力的位數(shù)決定系統(tǒng)的尋址能力 CBCB表示該總線的控制能力表示該總線的控
4、制能力66.2.3 總線的分類總線的分類(1)微處理器總線微處理器總線。主要由微。主要由微處理器芯片引腳信號組成的處理器芯片引腳信號組成的總線,用來連接總線,用來連接CPU和控制和控制芯片。芯片。(2)局部總線局部總線。局部總線是介。局部總線是介乎乎CPU總線和系統(tǒng)總線之間總線和系統(tǒng)總線之間的一級總線。的一級總線。主板上的信息主板上的信息通道、連接主板上各主要部通道、連接主板上各主要部件,而且通過擴展槽連接各件,而且通過擴展槽連接各種適配器。如種適配器。如ISA,PCI,EISA等。等。7(3)系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線。它是微機系統(tǒng)內(nèi)部各部件(插板)之間進(jìn)。它是微機系統(tǒng)內(nèi)部各部件(插板)之間進(jìn)行連接和
5、傳輸信息的一組信號線。行連接和傳輸信息的一組信號線。(4)外部總線外部總線。是系統(tǒng)之間或微機系統(tǒng)與外部設(shè)備之間進(jìn)。是系統(tǒng)之間或微機系統(tǒng)與外部設(shè)備之間進(jìn)行通信的一組信號線,也稱為通信總線。如行通信的一組信號線,也稱為通信總線。如IDE、SCSI、RS-232-C、USB等。等。 輸入接口輸出接口外存接口通信接口內(nèi)存接口內(nèi)存鍵盤、鼠標(biāo)掃描儀、聲音輸入打印機、繪圖儀、顯示器磁帶、磁盤軟盤、光盤終端MODEN8總線的主要性能參數(shù)總線的主要性能參數(shù)l總線頻率總線頻率l總線的工作頻率,單位MHz,是總線上信號的基本時鐘??偩€頻率越高,單位時間內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量就越大。ISA、EISA的時鐘頻率為8MHz,P
6、CI為33.3MHz,PCI-2可達(dá)到66MHz。 前端總線的英文名字是Front Side Bus,通常用FSB表示,是將CPU連接到北橋芯片的總線。前端總線頻率有800MHz、1000MHz、1066MHz、1333MHz、1600MHz幾種,最高到2000MHz。 9總線的主要性能參數(shù)總線的主要性能參數(shù)l總線寬度:總線寬度:l總線上可同時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的位數(shù)。位數(shù)越多,一次傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?。ISA寬度為16位,EISA為16位,PCI為32位,PCI-2可達(dá)到64位。10總線的主要性能參數(shù)總線的主要性能參數(shù)l總線的數(shù)據(jù)傳輸率總線的數(shù)據(jù)傳輸率/ /總線帶寬總線帶寬:l在一定時間內(nèi)總線上可傳送的
7、數(shù)據(jù)總量,用每秒最大傳輸數(shù)據(jù)量來表示,也稱帶寬,單位是MB/s。l總線的數(shù)據(jù)傳輸率的計算公式為總線的數(shù)據(jù)傳輸率總線的數(shù)據(jù)傳輸率= =(總線寬度(總線寬度/8/8)總線頻率總線頻率l如ISA總線的總線頻率是8MHz,總線寬度為16位,其數(shù)據(jù)傳輸率為8MB/s。而PCI總線的總線頻率是33.3MHz,總線寬度為32位,其數(shù)據(jù)傳輸率為133MB/s11常見總線的帶寬和傳輸率常見總線的帶寬和傳輸率8164433.3833328.3312 微型計算機中,通常采用多種總線形式共存。以微型計算機中,通常采用多種總線形式共存。以PCI總線為總線為主,包括主,包括CPU總線、總線、PCI總線、總線、ISA/EI
8、SA總線和總線和AGP總線??偩€。 層次化總線結(jié)構(gòu)主要分層次化總線結(jié)構(gòu)主要分3層:層: 微處理器總線(或稱微處理器總線(或稱Host Bus) 局部總線(以局部總線(以PCI總線為主)總線為主) 系統(tǒng)總線(如系統(tǒng)總線(如ISA總線)總線) 橋:橋:一種總線轉(zhuǎn)換器和控制器,可以實現(xiàn)各類微處理器總線一種總線轉(zhuǎn)換器和控制器,可以實現(xiàn)各類微處理器總線到到PCI總線、各類標(biāo)準(zhǔn)總線到總線、各類標(biāo)準(zhǔn)總線到PCI總線的連接,并允許它們之間總線的連接,并允許它們之間相互通信。相互通信。南橋南橋PCI總線總線系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線微處理器微處理器總線總線北橋北橋 三種總線的頻寬不同,三種總線的頻寬不同,互連時各層之間需
9、要有互連時各層之間需要有“橋梁橋梁”過渡過渡6.2.3 微型機系統(tǒng)中的層次化總線結(jié)構(gòu)微型機系統(tǒng)中的層次化總線結(jié)構(gòu)13返回本章首頁返回本章首頁 典型微機系統(tǒng)中的總線層次結(jié)構(gòu)典型微機系統(tǒng)中的總線層次結(jié)構(gòu) ISA卡卡 ISA卡卡 ISA卡卡芯片組芯片組 南橋芯片南橋芯片 PCI卡卡 PCI卡卡微處理器微處理器 L2 Cache顯示卡顯示卡顯示器顯示器芯片組中芯片組中 北橋芯片北橋芯片 內(nèi)存內(nèi)存AGP總線總線局部總線局部總線PCI總線總線系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線ISA總線總線微處理器總線微處理器總線內(nèi)存總線內(nèi)存總線l北橋芯片北橋芯片:一般提供對一般提供對CPU的類型和主頻、內(nèi)存的類型和最大容的類型和主頻、內(nèi)存
10、的類型和最大容量、量、ISA/PCI/AGP插槽、插槽、ECC糾錯等支持,通常在主板上糾錯等支持,通常在主板上接近接近CPU插槽的位置,由于此類芯片的發(fā)熱量一般較高,插槽的位置,由于此類芯片的發(fā)熱量一般較高,所以在此芯片上裝有散熱片。所以在此芯片上裝有散熱片。l南橋芯片南橋芯片: 主要用來與主要用來與I/O設(shè)備及設(shè)備及ISA設(shè)備相連,并負(fù)責(zé)管理中斷設(shè)備相連,并負(fù)責(zé)管理中斷及及DMA通道,讓設(shè)備工作得更順暢,其提供對通道,讓設(shè)備工作得更順暢,其提供對KBC(鍵鍵盤控制器)、盤控制器)、RTC(實時時鐘控制器)、實時時鐘控制器)、USB(通用串行通用串行總線)、總線)、Ultra DMA/33(6
11、6)EIDE數(shù)據(jù)傳輸方式等的支數(shù)據(jù)傳輸方式等的支持,在接近持,在接近PCI槽的位置。槽的位置。16總線的操作過程總線的操作過程1總線請求和仲裁階段總線請求和仲裁階段需要使用總線的主模塊提出要求,由總線使用的仲裁機構(gòu)確需要使用總線的主模塊提出要求,由總線使用的仲裁機構(gòu)確定,把下一個傳輸周期的總線使用權(quán)分配給哪一個請求源定,把下一個傳輸周期的總線使用權(quán)分配給哪一個請求源2尋址階段尋址階段取得使用權(quán)的主模塊,通過地址總線發(fā)出本次要訪問的從模取得使用權(quán)的主模塊,通過地址總線發(fā)出本次要訪問的從模塊的存儲器地址,或塊的存儲器地址,或I/O端口地址及有關(guān)命令,讓參與本次端口地址及有關(guān)命令,讓參與本次傳輸?shù)膹?/p>
12、模塊被選中并開始啟動。傳輸?shù)膹哪K被選中并開始啟動。3傳輸階段傳輸階段主模塊和從模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,數(shù)據(jù)由源模塊發(fā)出,經(jīng)數(shù)據(jù)主模塊和從模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,數(shù)據(jù)由源模塊發(fā)出,經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳送到目的模塊。總線傳送到目的模塊。4結(jié)束階段結(jié)束階段主、從模塊的有關(guān)信息均從總線上撤除,讓出總線,以便其主、從模塊的有關(guān)信息均從總線上撤除,讓出總線,以便其他模塊能繼續(xù)使用。他模塊能繼續(xù)使用。176.2.4 系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線181、PC/XT總線(總線( IBM PC總線總線)()(1981年)年) PC /XT總線是針對總線是針對Intel8088微處理器設(shè)計的,微處理器設(shè)計的,是一種開放式結(jié)構(gòu)的計算機總線,是一種
13、開放式結(jié)構(gòu)的計算機總線, PC/XT總線該底總線該底板總線有板總線有62個引腳,其中包括個引腳,其中包括8位數(shù)據(jù)線和位數(shù)據(jù)線和20位地位地址線、址線、4個個DMA通道的聯(lián)絡(luò)信號和通道的聯(lián)絡(luò)信號和6個中斷請求輸入個中斷請求輸入端。端。 總線底板上有總線底板上有5個系統(tǒng)插槽,用于個系統(tǒng)插槽,用于I/O設(shè)備與設(shè)備與PC機連接。機連接。 特點:特點:把把CPU視為總線的唯一主控設(shè)備,其余外圍設(shè)視為總線的唯一主控設(shè)備,其余外圍設(shè)備均為從屬設(shè)備。備均為從屬設(shè)備。 192、ISA總線總線工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)(1982年)年) 1982年,年, IBM 推出基于推出基于16-bit Intel 80286
14、處處理器的理器的PC/AT 電腦,總線也相應(yīng)地擴展為電腦,總線也相應(yīng)地擴展為16bit,并被稱呼為并被稱呼為PC/AT 總線。為了開發(fā)與總線。為了開發(fā)與IBM PC 兼容兼容的外圍設(shè)備,行業(yè)內(nèi)便逐漸確立了以的外圍設(shè)備,行業(yè)內(nèi)便逐漸確立了以IBM PC 總線總線規(guī)范為基礎(chǔ)的規(guī)范為基礎(chǔ)的IBM公司工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu),簡稱為公司工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu),簡稱為ISA(Industry Standard Architecture)總線,有總線,有時也稱為時也稱為PC/AT總線??偩€。 ISA系統(tǒng)總線據(jù)總線寬度為系統(tǒng)總線據(jù)總線寬度為16bit,數(shù)據(jù)傳輸速率最高為數(shù)據(jù)傳輸速率最高為16MB/s。20 ISA ISA
15、總線:總線: 由主槽(由主槽(6262引腳)和附加槽(引腳)和附加槽(3636引腳)引腳)組成,各有正、反組成,各有正、反 兩面,共兩面,共9898腳。腳。 數(shù)據(jù)寬度:數(shù)據(jù)寬度:1616位位 地址線:地址線:2424位位 工作頻率:工作頻率:8.338.33MHzMHz 數(shù)據(jù)傳輸率:數(shù)據(jù)傳輸率:1616MB/sMB/s 11 11個外部中斷輸入端個外部中斷輸入端 7 7個個DMDDMD通道通道ISA總線插槽總線插槽附加槽附加槽主槽主槽22 3、MCA總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)微通道結(jié)構(gòu)微通道結(jié)構(gòu)(1987年)年) 出現(xiàn)原因:出現(xiàn)原因:80386和和486的推出,數(shù)據(jù)總線擴展為的推出,數(shù)據(jù)總線擴展為32位
16、。位。 1987年年IBM公司在推出公司在推出PC/2系列微機系統(tǒng)中,推系列微機系統(tǒng)中,推出相對封閉的出相對封閉的微通道結(jié)構(gòu)微通道結(jié)構(gòu),簡稱為,簡稱為MCA總線。其采用總線。其采用微通道技術(shù),定義總線上的數(shù)據(jù)寬度為微通道技術(shù),定義總線上的數(shù)據(jù)寬度為32位,傳輸率位,傳輸率為為ISA的的4倍,達(dá)倍,達(dá)33MHz。 缺點:與缺點:與ISA不兼容。不兼容。23IBM PC總線總線lIBM PCIBM PC總線簡稱總線簡稱PCPC總線或總線或PC/XTPC/XT總線,是總線,是IBM PC/XTIBM PC/XT個個人計算機采用的微型計算機總線,是針對人計算機采用的微型計算機總線,是針對Intel 8
17、088Intel 8088微處理器設(shè)計的。它以微處理器設(shè)計的。它以I/OI/O通道形式經(jīng)過擴充并經(jīng)驅(qū)通道形式經(jīng)過擴充并經(jīng)驅(qū)動器驅(qū)動以增加負(fù)載能力而連至擴充插槽,作為動器驅(qū)動以增加負(fù)載能力而連至擴充插槽,作為I/OI/O接口板和主機之間的信息交換通道。接口板和主機之間的信息交換通道。lIBM PCIBM PC總線有總線有6262條信號線,包括條信號線,包括8 8位雙向數(shù)據(jù)總線、位雙向數(shù)據(jù)總線、2020位地址總線、位地址總線、6 6條中斷請求線、條中斷請求線、3 3組組DMADMA通道控制線、通道控制線、存儲器和存儲器和I/OI/O讀寫線、動態(tài)讀寫線、動態(tài)RAMRAM刷新控制線和時鐘信號刷新控制線
18、和時鐘信號線、線、4 4條電源線、條電源線、3 3條地址線。條地址線。4、EISA總線總線擴展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)擴展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)(1989年)年) 1988年年9月,月,Compaq,AST,Epson,HP,Olivetti,NEC等等9家公司聯(lián)合起來,推出了一種兼容家公司聯(lián)合起來,推出了一種兼容性更優(yōu)越的總線,即性更優(yōu)越的總線,即EISA總線??偩€。 EISA不僅具有不僅具有MCA的全部功能,同時還保存了與傳統(tǒng)的的全部功能,同時還保存了與傳統(tǒng)的ISA百分之百的百分之百的兼容。兼容。EISA總線是一種高性能總線是一種高性能32位結(jié)構(gòu)的總線。位結(jié)構(gòu)的總線。擴展方向:擴展方向:l提高尋址能力提高尋址能
19、力地址線地址線32條條 l增加總線寬度增加總線寬度數(shù)據(jù)寬度數(shù)據(jù)寬度32位位l增加控制信號增加控制信號198條信號線條信號線 時鐘頻率時鐘頻率8.3MHz 傳輸率傳輸率 8.3MHz32b/8b=33.2MB/s 在結(jié)構(gòu)上,在結(jié)構(gòu)上,EISA為了和為了和ISA兼兼容,采用了縱向加容,采用了縱向加深方法,即在深方法,即在EISA總線槽中,總線槽中,分成上下兩層,槽分成上下兩層,槽的物理尺寸和的物理尺寸和ISA總線槽完全相同。總線槽完全相同。 EISA有有198條條信號線,比信號線,比ISA增增加的信號線主要有加的信號線主要有14類。類。5、VESA總線(總線(VL總線)總線)(1992年)年)出現(xiàn)
20、原因出現(xiàn)原因:(:(1)80486和和pentium的推出;的推出;(2)多媒體技術(shù)的發(fā)展。)多媒體技術(shù)的發(fā)展。 VESA總線是基于總線是基于80486微處理器的微處理器的32位局部總線,位局部總線,它們一般用于快速它們一般用于快速IDE硬盤、視頻適配卡和網(wǎng)絡(luò)接口卡。硬盤、視頻適配卡和網(wǎng)絡(luò)接口卡。(1 1)特點:)特點:l數(shù)據(jù)寬度為數(shù)據(jù)寬度為3232位,可擴展為位,可擴展為6464位,頻率為位,頻率為3333MHzMHz,傳輸傳輸率可達(dá)率可達(dá)132132MB/sMB/s。 l允許適配器直接連允許適配器直接連CPUCPU總線,以總線,以CPUCPU的速度運行。的速度運行。 l支持回寫式支持回寫式
21、CacheCache,可在可在VLVL總線上連接外部二級總線上連接外部二級CacheCache。(2 2)缺點:)缺點:l沒有設(shè)置緩沖器,當(dāng)沒有設(shè)置緩沖器,當(dāng)CPUCPU速度高于速度高于3333MHzMHz,會導(dǎo)致延遲。會導(dǎo)致延遲。l只能連接只能連接3 3個擴展卡。個擴展卡。28l某些具有高數(shù)據(jù)傳輸率的設(shè)備(如圖形、視頻控制某些具有高數(shù)據(jù)傳輸率的設(shè)備(如圖形、視頻控制器、網(wǎng)絡(luò)接口等),盡管微處理器有足夠的處理能器、網(wǎng)絡(luò)接口等),盡管微處理器有足夠的處理能力,但是總線傳輸卻不能滿足它們高速率的傳輸要力,但是總線傳輸卻不能滿足它們高速率的傳輸要求。求。l為了解決這個矛盾,在微處理器和高速外設(shè)之間增
22、為了解決這個矛盾,在微處理器和高速外設(shè)之間增加了一條直接通路,一側(cè)直接面向加了一條直接通路,一側(cè)直接面向CPUCPU總線,一側(cè)面總線,一側(cè)面向系統(tǒng)總線,分別通過橋片連接,這就是局部總線。向系統(tǒng)總線,分別通過橋片連接,這就是局部總線。局部總線是直接連接到局部總線是直接連接到CPUCPU總線的總線的I/OI/O總線,因此使總線,因此使有高需求的外設(shè)和處理器有更緊密地集成,為外設(shè)有高需求的外設(shè)和處理器有更緊密地集成,為外設(shè)提供了更寬更快的高速通路。如提供了更寬更快的高速通路。如PCIPCI總線就是一種局總線就是一種局部總線。部總線。6.2.5 PCI總線總線PCl總線總線外圍設(shè)備互聯(lián)總線(外圍設(shè)備互
23、聯(lián)總線(1991年)年)29lPCI總線的全稱是外圍部件互聯(lián)總線的全稱是外圍部件互聯(lián)(Peripheral Component Interconnect),它是一種高性能的局部總線,嚴(yán)格規(guī)范,它是一種高性能的局部總線,嚴(yán)格規(guī)范,提供高度的可靠性和兼容性,因此成為主流的標(biāo)準(zhǔn)總線,被提供高度的可靠性和兼容性,因此成為主流的標(biāo)準(zhǔn)總線,被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代臺式微機、工作站和便攜機。廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代臺式微機、工作站和便攜機。lPCI總線的特點總線的特點l獨立于處理器lPCI總線是一種獨立于處理器的總線標(biāo)準(zhǔn),支持多種處理器,適用于多種不同的系統(tǒng)。在PCI總線構(gòu)成的系統(tǒng)中,接口和外圍設(shè)備的設(shè)計是針對PCI總線,而
24、不是針對微處理器的,所以這些設(shè)備可以獨立于處理器設(shè)計和升級,當(dāng)處理器因為過時而需要更換時,接口和外圍設(shè)備仍然可以正常使用。30lPCI總線的特點總線的特點l傳輸效率高lPCI總線采用33.3MHz/66.6MHz的時鐘頻率。在33.3MHz時鐘頻率時,數(shù)據(jù)總線寬度32位,最大數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到133MB/s。如果數(shù)據(jù)總線寬度升級到64位,則數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)到266MB/s。l多總線共存lPCI總線是通過橋芯片進(jìn)行不同標(biāo)準(zhǔn)信號之間的轉(zhuǎn)換。通過HOST-PCI橋芯片,實現(xiàn)PCI與CPU總線相連接;通過PCI-ISA/EISA橋芯片,實現(xiàn)PCI與ISA或者EISA相連接。這樣,使得多種總線可以共存于一個系
25、統(tǒng)中,慢速和高速設(shè)備就可以分別掛在不同的總線上。31lPCI總線的特點總線的特點l支持線性突發(fā)傳輸。l線性突發(fā)傳輸不同于單次數(shù)據(jù)傳輸,單次傳輸是每傳輸一個數(shù)據(jù)前都要在總線上給出數(shù)據(jù)的地址,而線性突發(fā)傳輸只要在開始的時候?qū)⑹椎刂钒l(fā)到總線上,之后每個時鐘都只傳輸數(shù)據(jù),而地址自動加1,這樣的方式適合順序讀寫一批數(shù)據(jù),可以減少無謂的地址操作,加快數(shù)據(jù)傳輸速度。l支持總線主控方式和同步操作。l掛接在PCI總線上的設(shè)備有主控和從控兩類。PCI總線允許多處理器系統(tǒng)中任何一個處理器或其他有總線主控能力的設(shè)備成為主控設(shè)備,對總線實行操作。這樣微處理器內(nèi)部的操作和總線操作可以同時進(jìn)行,而不必要等待總線操作完成。3
26、2lPCI總線的特點總線的特點l支持兩種電壓,適用各種機型。PCI總線支持5V和3.3V的擴展卡,并可以從5V向3.3V進(jìn)行平滑的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。l具有即插即用功能。PCI總線的接口卡上都設(shè)有配置寄存器,系統(tǒng)加電時用程序給這些設(shè)備分配端口地址等系統(tǒng)資源,可以避免使用時發(fā)生沖突。l預(yù)留擴展空間。PCI總線開發(fā)時預(yù)留了足夠的發(fā)展空間,比如,它支持64位地址/數(shù)據(jù)多路復(fù)用,這是考慮到新一代的高性能外圍設(shè)備最終將需要64位寬度的數(shù)據(jù)通道。PCI的64位延伸設(shè)計,可將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸率提高到264MB/s。33lPCIPCI插槽有兩種,一種是插槽有兩種,一種是3232位的,一種是位的,一種是6464位的,而兩位
27、的,而兩種插槽又分為種插槽又分為5V5V和和3.3V3.3V兩種。在兩種。在PCPC機上使用最多的是機上使用最多的是5V5V的的3232位位PCIPCI插槽。圖為插槽。圖為PCIPCI插槽的示意圖。插槽的示意圖。 PCI插槽的示意圖插槽的示意圖 3435 PCI總線標(biāo)準(zhǔn)定義的信號線有總線標(biāo)準(zhǔn)定義的信號線有120條(必需的和可條(必需的和可選的兩類)選的兩類) 必需的信號線:主控設(shè)備必需的信號線:主控設(shè)備49條,目標(biāo)設(shè)備條,目標(biāo)設(shè)備47條條 可選的信號線:可選的信號線:51條(用于條(用于64位擴展、高速緩位擴展、高速緩存支持)存支持) 按信號的功能分組,可以分如下幾類:按信號的功能分組,可以分
28、如下幾類: (2)PCI總線信號總線信號36C/BE3C/BE0命令類型說明命令類型說明0 0 0 0中斷響應(yīng)命令中斷響應(yīng)命令0 0 0 1特殊周期命令特殊周期命令0 0 1 0I/O讀(從讀(從I/O端口地址中讀數(shù)據(jù))命令端口地址中讀數(shù)據(jù))命令0 0 1 1I/O寫(向?qū)懀ㄏ騃/O端口地址中寫數(shù)據(jù))命令端口地址中寫數(shù)據(jù))命令0 1 0 0 保留保留0 1 0 1保留保留0 1 1 0存儲器讀(從內(nèi)存空間映像中讀數(shù)據(jù))命令存儲器讀(從內(nèi)存空間映像中讀數(shù)據(jù))命令0 1 1 1存儲器寫(向內(nèi)存空間映像中寫數(shù)據(jù))命令存儲器寫(向內(nèi)存空間映像中寫數(shù)據(jù))命令1 0 0 0保留保留1 0 0 1保留保留1
29、 0 1 0配置讀命令配置讀命令1 0 1 1配置寫命令配置寫命令1 1 0 0 存儲器多行讀命令存儲器多行讀命令1 1 0 1雙地址周期命令雙地址周期命令1 1 1 0 存儲器存儲器行讀命令行讀命令1 1 1 1 存儲器寫并無效命令存儲器寫并無效命令3839PCI總線的應(yīng)用總線的應(yīng)用l使用使用PCIPCI總線不像總線不像ISAISA總線,在總線,在ISAISA總線系統(tǒng)中,總線系統(tǒng)中,I/OI/O卡與主機的數(shù)據(jù)傳送可用卡與主機的數(shù)據(jù)傳送可用ININ和和OUTOUT指令,只要指明指令,只要指明地址即可。地址即可。l通過通過INT 1AHINT 1AH指令的指令的AH=0B1HAH=0B1H功能來
30、得到功能來得到PCIPCI總線函總線函數(shù),其中包括數(shù),其中包括PCIPCI總線的總線和單元等信息,再據(jù)總線的總線和單元等信息,再據(jù)此對此對PCIPCI總線控制器編程來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送功能??偩€控制器編程來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送功能。 lPCIPCI局部總線可對局部總線可對3232位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)/ /地址總線進(jìn)行地址總線進(jìn)行6464位擴展,位擴展,并提供了并提供了3232位及位及6464位位PCIPCI局部總線設(shè)備的向前和向局部總線設(shè)備的向前和向后的兼容。后的兼容。 40 為解決為解決Intel架構(gòu)服務(wù)器中架構(gòu)服務(wù)器中PCI總線的瓶頸問總線的瓶頸問題,題,Compaq、IBM和和HP公司決定加快加寬公司決定加快
31、加寬PCI芯片組的時鐘速率和吞吐量,使其分別達(dá)到芯片組的時鐘速率和吞吐量,使其分別達(dá)到133MHz和和1Gbps。利用對等利用對等PCI技術(shù)和技術(shù)和Intel公司公司的快速芯片作為智能的快速芯片作為智能I/O電路的協(xié)處理器來構(gòu)建電路的協(xié)處理器來構(gòu)建系統(tǒng)。這種新的總線稱為系統(tǒng)。這種新的總線稱為PCI-X。PCI-XPCI-X局部總線局部總線總線名稱總線名稱位寬(比特)位寬(比特)工作頻率工作頻率最高速度最高速度備注備注PCIPCI323233 33 MHzMHz133 133 MB/sMB/sPCI 1.0PCI 1.0646433 33 MHzMHz266 266 MB/sMB/sPCI 2.
32、2PCI 2.2646466 66 MHzMHz533 533 MB/sMB/sPCI-X 1.0PCI-X 1.0646466 66 MHzMHz533 533 MB/sMB/s向下兼容,已有實用產(chǎn)向下兼容,已有實用產(chǎn)品。品。6464100 100 MHzMHz800 800 MB/sMB/s6464133 133 MHzMHz1.06 1.06 GB/sGB/sPCI-X 2.0PCI-X 2.06464266 266 MHzMHz2.1 2.1 GB/sGB/s20022002年年7 7月推出前兩個頻月推出前兩個頻率的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。率的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。1111月才月才開始開發(fā)開始開發(fā)PCI-X 1
33、066PCI-X 1066。6464533 533 MHzMHz4.3 4.3 GB/sGB/s64641066 1066 MHzMHz8.6 8.6 GB/sGB/sPCI PCI ExpressExpressX 1X 12.5 2.5 GHzGHz312 312 MB/sMB/s推出進(jìn)度稍晚于推出進(jìn)度稍晚于PCI-X PCI-X 2.02.0。X 2X 22.5 2.5 GHzGHz625 625 MB/sMB/s42 PCI Express和和PCI不同的是實現(xiàn)了傳輸方式從不同的是實現(xiàn)了傳輸方式從并行到串行并行到串行的轉(zhuǎn)變。的轉(zhuǎn)變。PCI Express是采用點對點的串是采用點對點的串行
34、連接方式,這個和以前的并行通道大為不同,它允許行連接方式,這個和以前的并行通道大為不同,它允許和每個設(shè)備建立獨立的數(shù)據(jù)傳輸通道。不用再向整個系和每個設(shè)備建立獨立的數(shù)據(jù)傳輸通道。不用再向整個系統(tǒng)請求帶寬,這樣也就輕松的到達(dá)了其他接口設(shè)備可望統(tǒng)請求帶寬,這樣也就輕松的到達(dá)了其他接口設(shè)備可望而不可及的高帶寬。而不可及的高帶寬。 PCI-E技術(shù)技術(shù)436464133 133 MHzMHz1.06 1.06 GB/sGB/sPCI-X 2.0PCI-X 2.06464266 266 MHzMHz2.1 2.1 GB/sGB/s20022002年年7 7月推出前兩個月推出前兩個頻率的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。頻率的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)
35、范。1111月月才開始開發(fā)才開始開發(fā)PCI-X 1066PCI-X 1066。6464533 533 MHzMHz4.3 4.3 GB/sGB/s64641066 1066 MHzMHz8.6 8.6 GB/sGB/sPCI PCI ExpressExpressX 1X 12.5 2.5 GHzGHz312 312 MB/sMB/s推出進(jìn)度稍晚于推出進(jìn)度稍晚于PCI-X PCI-X 2.02.0X 2X 22.5 2.5 GHzGHz625 625 MB/sMB/sX 4X 42.5 2.5 GHzGHz1.25 1.25 GB/sGB/sX 8X 82.5 2.5 GHzGHz2.5 2.5
36、 GB/sGB/sX 16X 162.5 2.5 GHzGHz5 5 GB/sGB/s速度與速度與PCI-X 533PCI-X 533相當(dāng)相當(dāng)X 32X 322.5 2.5 GHzGHz10 10 GB/sGB/s速度與速度與PCI-X 1066PCI-X 1066相當(dāng)相當(dāng)44 PCI-E技術(shù)技術(shù)45 PCI-E技術(shù)技術(shù)lPCI Express的接口長短不同。的接口長短不同。1X最小,往上側(cè)越最小,往上側(cè)越大。同時大。同時PCI Express不同接口還可以向下兼容其他不同接口還可以向下兼容其他PCI Express小接口的的產(chǎn)品。既小接口的的產(chǎn)品。既PCI Express4X的設(shè)備可以插在的
37、設(shè)備可以插在PCI Express8X或或16X上進(jìn)行工作。上進(jìn)行工作。 lPCI Express接口將包括兩條專用的通道連接某設(shè)備,接口將包括兩條專用的通道連接某設(shè)備,比如即將要取代比如即將要取代AGP 8X的的PCI Express16X圖形接圖形接口將包括它的兩條通道,一條可由顯卡單獨到北橋,而口將包括它的兩條通道,一條可由顯卡單獨到北橋,而另一條則可由北橋單獨到顯卡,每條單獨的通道均將擁另一條則可由北橋單獨到顯卡,每條單獨的通道均將擁有有4GB/s的數(shù)據(jù)帶寬可充分避免因帶寬所帶來的性能的數(shù)據(jù)帶寬可充分避免因帶寬所帶來的性能瓶頸問題。瓶頸問題。lPCI Express還支持熱插拔及熱交換
38、的特性還支持熱插拔及熱交換的特性 。 46主板:主板: 47 用于計算機之間、計算機和外設(shè)之間、計算機與遠(yuǎn)用于計算機之間、計算機和外設(shè)之間、計算機與遠(yuǎn)程終端以及計算機與測控儀器之間的通信。這類總線不程終端以及計算機與測控儀器之間的通信。這類總線不是微型計算機所特有的總線,而是利用電子工業(yè)或其他是微型計算機所特有的總線,而是利用電子工業(yè)或其他領(lǐng)域已有的總線標(biāo)準(zhǔn),也稱通信總線。領(lǐng)域已有的總線標(biāo)準(zhǔn),也稱通信總線。 外部總線:外部總線: 串行通信總線:如串行通信總線:如RS-232C、USB 并行通信總線:如并行通信總線:如IDE、SCSI、AGPSCSI(small computer system
39、interface)小型計算機系統(tǒng)接口小型計算機系統(tǒng)接口AGP(accelerated graphics port) 加速圖形接口加速圖形接口6.2.6 外部總線外部總線48計算機外設(shè)的日益豐富,擴展了計算機的應(yīng)用范圍,計算機外設(shè)的日益豐富,擴展了計算機的應(yīng)用范圍,同時也帶來了不同外設(shè)與主機連接的困難。打印機、掃描同時也帶來了不同外設(shè)與主機連接的困難。打印機、掃描儀、游戲桿、數(shù)碼相機層出不窮,串口、并口、游戲口、儀、游戲桿、數(shù)碼相機層出不窮,串口、并口、游戲口、PS/2口各式各樣。連接的設(shè)備不同,傳統(tǒng)的接口方式也不口各式各樣。連接的設(shè)備不同,傳統(tǒng)的接口方式也不同,需要的跳線、設(shè)置也不同。外部設(shè)
40、備的日益豐富與高同,需要的跳線、設(shè)置也不同。外部設(shè)備的日益豐富與高速實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠惹行枰?,催生了寬帶寬和智能化串口速實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠惹行枰呱藢拵捄椭悄芑诘幕ヂ?lián)技術(shù)的互聯(lián)技術(shù) 通用串行總線通用串行總線USB(Universal SeriaI Bus)。USB為主機與不同外設(shè)的連接提供了極大的方便。為主機與不同外設(shè)的連接提供了極大的方便。USB總線總線定義:定義:USB是一種新型的外設(shè)接口標(biāo)準(zhǔn),其基本思想是是一種新型的外設(shè)接口標(biāo)準(zhǔn),其基本思想是采用通用連接器、自動配置、熱插撥技術(shù)和相應(yīng)的軟采用通用連接器、自動配置、熱插撥技術(shù)和相應(yīng)的軟件,實現(xiàn)資源共享和外設(shè)的簡單快速連接。件,實現(xiàn)資源
41、共享和外設(shè)的簡單快速連接。49USB有以下的技術(shù)優(yōu)勢:有以下的技術(shù)優(yōu)勢: 1)使用使用USB,用戶不需要擴展插卡,無需了解跳線、用戶不需要擴展插卡,無需了解跳線、中斷中斷IRQ設(shè)置、設(shè)置、DMA通道及通道及I/O地址等細(xì)節(jié),無需開發(fā)底地址等細(xì)節(jié),無需開發(fā)底層設(shè)備驅(qū)動程序。層設(shè)備驅(qū)動程序。 2)連接連接USB外設(shè)只需要簡單地插上插座即可,甚至不外設(shè)只需要簡單地插上插座即可,甚至不需關(guān)閉電源,真正需關(guān)閉電源,真正“即插即用即插即用”。 3)得到得到400多家大公司的支持,開發(fā)了許多多家大公司的支持,開發(fā)了許多USB電信電信產(chǎn)品、外設(shè)及軟件。產(chǎn)品、外設(shè)及軟件。 4)波特率(即傳輸速率)為波特率(即傳
42、輸速率)為1.512Mbps(USB2.0速速率達(dá)到率達(dá)到480Mbps),),通過通過hub最多可連接最多可連接127個外設(shè)。個外設(shè)。50USB的物理接口特性包括的物理接口特性包括電氣特性電氣特性和和機械特性機械特性兩部分。兩部分。 (1)電氣特性)電氣特性 USB總線中的物理介質(zhì)由一根總線中的物理介質(zhì)由一根4線的電纜組成。其中線的電纜組成。其中兩條用于提供設(shè)備工作所需的電源(兩條用于提供設(shè)備工作所需的電源(Vbus,GND),),其標(biāo)稱值為其標(biāo)稱值為5V;另外兩條用于傳輸數(shù)據(jù)(另外兩條用于傳輸數(shù)據(jù)(D+,D-)。)。 USB1.1支持兩種信號速率。支持兩種信號速率。USB1.1的最高速率是
43、的最高速率是12Mbps,但它也可以工作在但它也可以工作在1.5Mbps的較低速率。利的較低速率。利用一種對設(shè)備透明的方式來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送模式的切換,用一種對設(shè)備透明的方式來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送模式的切換,同一個同一個USB系統(tǒng)可以同時支持這兩種模式。系統(tǒng)可以同時支持這兩種模式。1.5Mbps低低速率方式用來支持?jǐn)?shù)量有限的低帶寬設(shè)備。速率方式用來支持?jǐn)?shù)量有限的低帶寬設(shè)備。2、USB的物理接口的物理接口5152 (2)機械特性)機械特性 每個每個USB設(shè)備都有設(shè)備都有“上行上行”和和“下行下行”連接端口,這兩種端連接端口,這兩種端口在機械方面并不是可以互換的,所以要盡量消除集線器上出現(xiàn)口在機械方面并不是可
44、以互換的,所以要盡量消除集線器上出現(xiàn)的非法環(huán)路連接。其連接器有兩種系列:的非法環(huán)路連接。其連接器有兩種系列:A系列和系列和B系列,每種連系列,每種連接器包括插頭和插座,如圖所示。接器包括插頭和插座,如圖所示。A系列插座用系列插座用于從于從USB主主機或集線器機或集線器的輸出。的輸出。B系列插座系列插座用于用于USB集集線器或設(shè)備線器或設(shè)備的輸入。的輸入。5354 RS-232C是使用最早、應(yīng)用最廣泛的一種異步串是使用最早、應(yīng)用最廣泛的一種異步串行通信總線,它是美國電子工業(yè)協(xié)會行通信總線,它是美國電子工業(yè)協(xié)會(ElectronicIndustrheSASsociation,EIA) 1962年公
45、布年公布的。的。1969年最后一次修訂而成,其中年最后一次修訂而成,其中RS是是Recommended Standard的縮寫,的縮寫,232是該標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)是該標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)識,識,C表示最后一次修訂。表示最后一次修訂。 RS-232C主要用來定義計算機系統(tǒng)的一些數(shù)據(jù)終主要用來定義計算機系統(tǒng)的一些數(shù)據(jù)終端設(shè)備端設(shè)備(DTE)如計算機,與數(shù)據(jù)通信設(shè)備如計算機,與數(shù)據(jù)通信設(shè)備(DCE)如調(diào)制如調(diào)制解調(diào)器二者之間接口的電氣特性。如解調(diào)器二者之間接口的電氣特性。如CRT、鍵盤、掃描鍵盤、掃描儀等與儀等與CPU的通信都可采用的通信都可采用 RS-232C總線。總線。串行標(biāo)準(zhǔn)總線串行標(biāo)準(zhǔn)總線RS-232C55 一
46、個完全的一個完全的RS232C標(biāo)準(zhǔn)總線為標(biāo)準(zhǔn)總線為22根信號線,采根信號線,采用標(biāo)準(zhǔn)的用標(biāo)準(zhǔn)的25芯芯D型插頭和插座型插頭和插座(DB-25),由于在微型計由于在微型計算機的實際應(yīng)用時,算機的實際應(yīng)用時,286以上微機僅使用以上微機僅使用9根通信信號根通信信號(不包括保護(hù)地),因此,采用(不包括保護(hù)地),因此,采用9芯芯D型插頭和插座型插頭和插座(DB-9),作為多功能),作為多功能I/O卡或主板上卡或主板上COM1和和COM2串行口的連接器。串行口的連接器。 這些信號分為兩類,一類是這些信號分為兩類,一類是DTE與與DCE交換的信交換的信息息TxD和和RxD,另一類為了正確無誤地傳輸上述信息
47、,另一類為了正確無誤地傳輸上述信息而設(shè)計的聯(lián)絡(luò)信號。而設(shè)計的聯(lián)絡(luò)信號。RS-232C的信號定義的信號定義 565758 在一般的串行通信接口中,并不是所有的信號線都一在一般的串行通信接口中,并不是所有的信號線都一定要用。根據(jù)具體的應(yīng)用場合,有下面幾種連接方式:定要用。根據(jù)具體的應(yīng)用場合,有下面幾種連接方式: (1)使用使用MODEM連接連接 在在15米以上的遠(yuǎn)距離通信時,一般要加調(diào)制解調(diào)器米以上的遠(yuǎn)距離通信時,一般要加調(diào)制解調(diào)器MODEM,故所使用的信號線較多。故所使用的信號線較多。RS-232C 信號線的連接和應(yīng)用信號線的連接和應(yīng)用5960 (2)直接連接直接連接 當(dāng)信號傳輸距離在當(dāng)信號傳輸
48、距離在15米以內(nèi),計算機與終端之間不需米以內(nèi),計算機與終端之間不需要使用要使用MODEM或其他通信設(shè)備(或其他通信設(shè)備(DEC)而直接通過而直接通過RS-232C接口連接時,一般只需要接口連接時,一般只需要5根線采用交叉反饋連接。根線采用交叉反饋連接。61 (3)三線連接法三線連接法 這是一種最簡這是一種最簡單的單的RS-232C連線連線方式,只需方式,只需2、3交交叉連接線以及信號叉連接線以及信號地線,而將各自的地線,而將各自的RTS和和DTR分別接分別接到自己的到自己的CTS相相DSR端。端。62 (1)EIA-RS-232C對電氣特性、邏輯電平的規(guī)定對電氣特性、邏輯電平的規(guī)定 在在TxD
49、和和RxD數(shù)據(jù)線上,使用負(fù)邏輯,邏輯數(shù)據(jù)線上,使用負(fù)邏輯,邏輯1為為-3-15V之間,邏輯之間,邏輯0為為+3+15V之間。最高能承受之間。最高能承受+25V的的信號電平。信號電平。RS-232C 電氣特性電氣特性63 (2)EIA-RS-232C與與TTL轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 EIA-RS-232C用正負(fù)電壓來表示邏輯狀態(tài),與用正負(fù)電壓來表示邏輯狀態(tài),與TTL以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。為了能夠同計算以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。為了能夠同計算機接口或終端的機接口或終端的TTL器件連接,必須在器件連接,必須在EIA-RS-232C與與TTL電路之間進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系的轉(zhuǎn)換。電路之間進(jìn)行電平和邏
50、輯關(guān)系的轉(zhuǎn)換。64TTL和RS-232-C之間的電平轉(zhuǎn)換 6566RS-232CRS-232C的不足之處的不足之處 l接口的信號電平值較高,易損壞接口電路的芯接口的信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,又因為與片,又因為與TTL TTL 電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與換電路方能與TTLTTL電路連接。電路連接。l傳輸速率較低,在異步傳輸時,波特率最大為傳輸速率較低,在異步傳輸時,波特率最大為1920019200bpsbps。l接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式,共地的傳輸形式, 這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模這
51、種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱。干擾,所以抗噪聲干擾性弱。l傳輸距離有限,實際最大傳輸距離只有傳輸距離有限,實際最大傳輸距離只有50米左米左右右。67 IDE總線是總線是Compaq公司聯(lián)合公司聯(lián)合Western Digital公司公司專門為主機和硬盤子系統(tǒng)連接而設(shè)計的外部總線,也適專門為主機和硬盤子系統(tǒng)連接而設(shè)計的外部總線,也適用于和軟盤、光驅(qū)的連接,用于和軟盤、光驅(qū)的連接,IDE也稱也稱ATA接口。接口。IDE是指把控制器與盤體集成在一起的硬盤驅(qū)動器。是指把控制器與盤體集成在一起的硬盤驅(qū)動器。優(yōu)點:優(yōu)點:l減少了硬盤接口的電纜數(shù)目與長度,數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽繙p少了硬盤接口的電纜數(shù)
52、目與長度,數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘玫搅嗽鰪?,性得到了增強,l對用戶而言,硬盤安裝起來更為方便。對用戶而言,硬盤安裝起來更為方便。缺點:缺點:l速度瓶頸速度瓶頸l不能實現(xiàn)熱插拔不能實現(xiàn)熱插拔l很難實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠性保護(hù)很難實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠性保護(hù)外部總線外部總線IDE68一個一個IDE可接兩個硬盤??山觾蓚€硬盤。一、硬盤連接的三種模式:一、硬盤連接的三種模式:1、單盤模式(單盤模式(SPARE):):當(dāng)只有一個硬盤時當(dāng)只有一個硬盤時2、主盤模式(、主盤模式(MASTER):):當(dāng)接兩個硬盤時其中一個當(dāng)接兩個硬盤時其中一個3、從盤模式(、從盤模式(SLAVE):):當(dāng)接兩個硬盤時其中一個當(dāng)接兩個硬盤時其中一個
53、二、數(shù)據(jù)傳輸方式:二、數(shù)據(jù)傳輸方式:1、PRO方式方式2、DMA方式方式69IDE總線有總線有40個引腳個引腳IDE總線的主要信號:總線的主要信號:lD15D016位數(shù)據(jù)線位數(shù)據(jù)線 lCS1#CS0#選通選通lIOR#,IOW#讀寫讀寫 lDRQ和和DACK#DMA請求和應(yīng)答請求和應(yīng)答 lRST復(fù)位信號復(fù)位信號 lIOCS16#16位傳輸選通位傳輸選通lIORDYI/O設(shè)備準(zhǔn)備好設(shè)備準(zhǔn)備好 lIRQ中斷請求中斷請求 7071IDE的發(fā)展的發(fā)展 lATA-1(1994):是最早的是最早的IDE標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。lATA-2(1996):是是EIDE的標(biāo)準(zhǔn),支持的標(biāo)準(zhǔn),支持PIO3,4和和DMA 1,2
54、傳輸方式,最大數(shù)據(jù)傳輸速度為傳輸方式,最大數(shù)據(jù)傳輸速度為16MB/s。 lATA-3(1997):引入了引入了SMART和安全特性,沒有制和安全特性,沒有制定新的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。定新的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。 lATA-4(1998):著名的著名的“UDMA33”標(biāo)準(zhǔn)。引入了新標(biāo)準(zhǔn)。引入了新的的ATA命令和協(xié)議,最大數(shù)據(jù)傳輸速度為命令和協(xié)議,最大數(shù)據(jù)傳輸速度為33MB/s。 lATA-5(2000):增加了一些新的增加了一些新的ATA命令。最大數(shù)命令。最大數(shù)據(jù)傳輸速度為據(jù)傳輸速度為66MB/s。 lATA-6(2000):UDMA100。 lATA-7(2002):UDMA133。72IDE的發(fā)展的發(fā)展 缺點:缺
55、點:l目前主流的并行目前主流的并行ATA(PATA)硬盤僅能支持硬盤僅能支持ATA/100和和ATA/133兩種數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范,傳輸速率兩種數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范,傳輸速率最高只能達(dá)到最高只能達(dá)到100或或133MB/秒,這對于計算機內(nèi)部秒,這對于計算機內(nèi)部動輒以動輒以G為單位的系統(tǒng)帶寬來說無異于杯水車薪。為單位的系統(tǒng)帶寬來說無異于杯水車薪。l這類硬盤所使用的這類硬盤所使用的80-pin數(shù)據(jù)線在機箱內(nèi)部也顯得數(shù)據(jù)線在機箱內(nèi)部也顯得特別凌亂,它會阻礙空氣的流動,進(jìn)而影響到系統(tǒng)特別凌亂,它會阻礙空氣的流動,進(jìn)而影響到系統(tǒng)的散熱。的散熱。l替代品替代品:Serial ATA(SATA)硬盤的數(shù)據(jù)傳輸性能硬盤的數(shù)據(jù)傳輸性能有了很大提高,峰值傳輸速率達(dá)到了有了很
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