计算机组成原理之第六章总线系统

文章目录

总线的基本概念和分类

  • 总线定义:是连接多个部件的传输线
  • 总线的关键特征是共享传输线

总线的分类

  • 片内总线:指芯片内部的总线;系统总线:指CPU、主存I/O各大部件之间的信息传输线;通信总线(I/O总线):连接I/O设备
  • 数据总线是双向的(有宽度的差别)、地址总线是单向的(宽度与寻址空间有关)、控制总线是传输命令与状态的

数据总线

  • 数据总线是双向的,三态的
  • 数据总线的宽度:数据总线的条数(16位数总线就是代表有16根数据总线)

控制总线

  • 主设备对总线有控制权;从设备只能响应主设备发来的总线命令

地址总线

  • 地址总线是单向的,三态的
  • 总线上的全部的部件都可以感受到地址总线的信号,但是只有经过译码器选中的部件才接受主设备的控制信号

总线特性以及性能指标

总线特性


总线性能指标

  • 注意:总线宽度,总线带宽的概念

总线的标准

总线的连接方式

单总线结构

  • 单总线结构下,I/O之间,I/O与主存之间直接交换信息

双总线结构

  • 将速度较低的I/O设备从单总线分开,形成主存总线和I/O总线

三总线结构

  • 注意:主存总线和DMA总线不能同时对主存进行存取

四总线结构

总线结构对系统性能影响

  • 单总线结构中,主存,外设统一编址,多总线结构中,主存,外设单独编址

总线数据传输方式

总线控制

总线传输过程

总线控制

总线判优控制--集中式


  • 靠近控制器部分的优先级较高,一个故障,链失效

计数器定时查询


  • 计数方式与优先次序直接相关

独立请求方式


  • 请求线和允许线较多,N各模块需要2N条

总线判优控制---分布式




同步通信方式与异步通信方式


  • 小结
    (1)同步通信方式采用统一的时钟控制,采用最慢的部件的设计公共时钟
    (2)异步通信方式没有公共的时钟标准,而是采用应答方式(握手方式)
    分为:不互锁方式;半互锁方式;全互锁方式

总线数据传输模式

小结

习题

  • 注意总线带宽的求法
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