计算机组成原理 《总线系统》
一、总线结构实例
1、CPU总线(系统总线),也称CPU—存储器总线。 2、PCI总线:用于连接高速的I/O设备模块,通过“桥”芯片,与更高速的CPU总线相连。 3、ISA总线: 与低速I/O设备连接。 将CPU总线—PCI总线的桥称为北桥(速度快),将PCI总线—ISA总线的桥称为南桥(速度慢)。
二、总线接口
1、信息传送方式分为串行传送和并行传送,串行传送时低位在前,高位在后。并行传送时高位在上,低位在下。 注: 并—串变换,称为拆卸;串—并变换,称为装配。 2、外围设备的连接方式图
3、外围设备接口的功能: (1)控制: 控制外围设备的动作; (2)缓冲: 补偿外围设备与其他设备的速度上的差异; (3)状态:监视外围设备的工作状态并保存状态信息; (4)转换:数据转换,如:并—串转换或串—并转换;A/D转换或D/A转换。 (5)整理;(6)程序中断。
4、比特率: 每秒钟传送的比特位数。
三、总线仲裁(解决总线控制权的竞争问题)
1、相关概念 1) 连接到总线上的功能模块有主方和从方两种形态。 2)总线仲裁部件: 以某种方式选择其中一个主设备作为总线的下一次主方。 3)总线占用期: 主方持续控制总线的时间。
二、集中式仲裁 1、菊花链查询方式
特点: 离总线仲裁器最近的设备具有最高的优先级。(因为设备是串联的) 优点: 只有很少几根线就能按一定优先次序实现总线仲裁,易扩充设备。 缺点:对电路故障敏感。如果第i个设备故障,那么第i个以后的设备都不能进行工作。
2、计数器定时查询方式
从中止点开始,每个设备使用总线的优先级相等。
3、独立请求方式
特点:每一个共享总线的设备均有一对总线请求线和总线授权线。总线仲裁器中有一个排队电路。 优点:响应时间快。
三、分布式仲裁 每个主方功能模块都有自己的仲裁号和仲裁器。
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