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课件网) 第9章 总 线 9.1 总线技术概述 9.2 总线系统结构 9.3 总线信息传送方式及定时 9.4 总线的仲裁 9.5 计算机中的总线 9.6 新一代总线 关联 习题 9.1 总线技术概述 计算机可以看成是由三大部件构成，即中央处理器(CPU)、存储器(M)和输入/输出(I/O)系统，而计算机工作过程中信息的流动，就表现在这三大部件之间的通信。 总线(BUS)是一组传输公共信息的信号线的集合，是在计算机系统各部件之间传输地址、数据和控制信息的公共通路。 总线能为多个部件服务，总线的基本工作方式通常是由发送信息的部件分时地将信息发往总线，再由总线将这些信息同时发往各个接收信息的部件。究竟由哪个部件接收信息，要由CPU给出的设备地址经译码产生的控制信号来决定。 1．工作原理 当总线空闲(其他器件都以高阻态形式连接在总线上)且一个器件要与目的器件通信时，发起通信的器件驱动总线，发出地址和数据。其他以高阻态形式连接在总线上的器件如果收到(或能够收到)与自己相符的地址信息后，即接收总线上的数据。发送器件完成通信，将总线让出(输出变为高阻态)。 2．总线的分类 1) 按照总线的位置分 (1) 片内总线。它是位于大规模、超大规模集成芯片内部各单元电路之间的总线，作为这些单元电路之间的信息通路。如CPU内部ALU、寄存器组、控制器等部件之间的总线。 (2) 局部总线(内部总线)。通常指微机主板上各部件之间的信息通路。由于是一块电路板内部的总线，故又称在板局部总线。较典型的局部总线有：IBM-PC总线、ISA总线、EISA总线和PCI总线等。 (3) 系统总线(外部总线)。是指微机底板上的总线，用来构成微机系统的各插件板、多处理器系统各CPU模块之间的信道。较典型的系统总线如STD-BUS，MULTI-BUS，VME等。 (4) 通信总线。它是微机系统与系统之间、微机系统与其它仪器仪表或设备之间的信息通路。这种总线往往不是计算机专有的，而是借用电子工业其它领域已有的总线标准并加以应用形成的。流行的通信总线如：EIA-RS-232C、RS-422A、RS-485、IEEE-488、VXI等总线标准。 2) 按照系统的功能分 (1) 数据总线用于传送数据信息。数据总线是双向三态形式的总线，即它既可以把CPU的数据传送到存储器或I/O接口等其它部件，也可以将其它部件的数据传送到CPU。数据总线的位数是微型计算机的一个重要指标，通常与微处理器的字长相一致。例如Intel 8086微处理器字长16位，其数据总线宽度也是16位。需要指出的是，数据的含义是广义的，它可以是真正的数据，也可以是指令代码或状态信息，有时甚至是一个控制信息，因此，在实际工作中，数据总线上传送的并不一定仅仅是真正意义上的数据。 (2) 地址总线是专门用来传送地址。由于地址只能从CPU传向外部存储器或I/O端口，所以地址总线总是单向三态的，这与数据总线不同。地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小，比如8位微机的地址总线为16位，则其最大可寻址空间为216＝64 KB，16位微型机的地址总线为20位，其可寻址空间为220＝1 MB。一般来说，若地址总线为n位，则可寻址空间为2n字节。 (3) 控制总线用来传送控制信号和时序信号。控制信号中，有的是微处理器送往存储器和I/O接口电路的，如读/写信号，片选信号、中断响应信号等；也有是其它部件反馈给CPU的，比如：中断申请信号、复位信号、总线请求信号、设备就绪信号等。因此，控制总线的传送方向由具体控制信号而定，一般是双向的，控制总线的位数要根据系统的实际控制需要而定。实际上控制总线的具体情况主要取决于CPU。 3) 按照传输数据的方式分 按传输数据方式分可以分为串行总线和并行总线。串行总线中，二进 ... ...
