[毕业设计精品]基于fpga的isa接口卡的设计

a1a0a2a31第1章绪论1.1课题研究的目的意义ISA是工业标准体系结构的缩写，是一种在1981原始IBMPC引入的8位总线结构，ISA总线是在IBMPC总线的基础上发展起来的，IBM公司在PC总线的基础上增加了一个36引脚的AT扩展槽而形成AT总线。在IBMPC/AT及其兼容机的机箱中，通常在母板上分别设置几个AT插槽和PC插槽，这种结构人们称为IBM公司的ISA结构(即工业标准结构)。这种IBMPC/AT总线称为ISA总线。ISA总线较PC总线在性能上有了较大的提高，如其寻址空间的范围、数据总线的宽度、中断处理能力等都有很大的提高。ISA是现代个人计算机的基础，虽然体系结构比较陈旧，传输速度比较低，但鉴于其可靠性、可供应性以及兼容性，再加此总线仍快于许多与之相连的外围设g3803等，g14279g1182仍g15999g11004在高性能系g13491中g4600其是工业g6523g2058系g13491中。g17839入g205220g1002g13438g28g19g5192代以g2530，g11017g4388设计g14270g2172g2282(ElectronicsDesignAutomation，EDA)g6228g7427的发展和g7234及g13485数g4395系g13491的设计g5114来了g19773g2641性的g2476g2282。在g3132g1226g7053g19766，可g13546g12255g17935g17765g3132g1226g20146速发展。g2045g11004EDA工g1867，g18331g11004可g13546g12255g17935g17765g3132g1226，g8503在成为数g4395系g13491设计的g1039g8981。g18331g11004可g13546g12255g17935g17765g3132g1226通g17819g4557g11017g17347g1881g18108的设计来g4466现系g13491g2163能，是一种基于g14467g10267的设计g7053g8873。设计g13785可以g7693据g19668g16213g4462g1053g3132g1226的g1881g18108g17935g17765和引g1998g12483，g4570g11017g17347板设计的大g18108分工g1328g6930在g14467g10267的设计中g17839g15904，通g17819g4557g14467g10267设计g4466现数g4395系g13491的g17935g17765g2163能。g9801g8975的g1881g18108g2163能g3371g13464g2524、引g1998g12483g4462g1053等，可大大g1955g17743g11017g17347设计和g11017g17347板设计的工g1328g18339和g19602度，有g6940g3332增g5390设计的g9801g8975性，提高工g1328g6940g10587。g2528g7114g18331g11004可g13546g12255g17935g17765g3132g1226，设计人g2604在g4466g20576g4472可g2465g3809g13546g12255，g1474g6925g19181g16835，以g7411g4625快g5332发g1147g2709，g17817速g2356g20058g5078g3342。基于g14467g10267的设计g7053g8873可以g1955g4581g14467g10267的数g18339，缩g4579系g13491体g12227，g19489低能g9316g9052g13803，提高系g13491的性能和可靠性a4a5a6。g6930g11536工业g6523g2058g7053g19766，g2345板机和g2345g10267机g5062g13475g5203g8879g3332引g11004于g4466g19481的g6523g2058系g13491g18336g19766，但g4557于一g1135较大的g6523g2058和处理系g13491，g4439们的g4628g19492性g7138g7186g7304g19718g1998来。g20330g1820是处理速度受g19492，存储容g18339不易扩展，不便g1474g6925g12255g6523g12255序，安全性能低，以及得不g2052一g1135高级服务，而微机系g13491(或g13785工g12255g6523g2058计算机IPC)g8503好可以解决这g1135矛盾，但微机系g13491本身并没有这种输g1998g11017g17347，g4439只提供了可供扩展的总线插槽，相应的系g13491g11017g17347须另外设计，依据相应的总线标准做成插卡(即接口卡，如现在g5062g13475g5203g8879g11004于g6523g2058现g3342的接口卡)，插入扩展槽g13546g12255，即可g7186现高性能和高速的处理g2163能，而且可以享g11004微机系g13491起g2052在网络系g13491g18336的高档资g9316服务，如远g12255g6523g2058等。基于FPGA的ISA接口卡的设计意图就在于此。a1a0a2a32g4557设计g13785来说，在ISA总线中最引人注目的是g4439能提供16位I/O和16位DMA操g1328，基于该总线的接口g11017g17347，其布线g16213求没有PCI接口板的g16213求高，因而在ISA总线上g5332发接口g11017g17347目前仍是人们g20330g1820考虑的g7053g8873。ISA总线是早g7411总线的一种，g4439的接口g17935g17765和g7114序比较简g2345，信号线的数g18339也比较g4581，虽然数据的传输速度不算太高，但由于g5332发非常简g2345，因此g5203g8879g3332应g11004于各种与计算机g17839g15904接口通讯的外g18108设g3803之上。基于FPGA设计的ISA接口卡g1867有设计简g2345，g11017g17347运g15904快，加密性能好等优点。综上所述，设计一个性能和可靠性高的符g2524工业g6523g2058上g4466g19481g19668求的接口卡，即满足现g3342可g13546g12255的ISA接口卡是非常必g16213的，也是非常有g4466g19481意g1053的。1.2国内外研究现状1.2.1计算机接口卡的研究现状人们是通g17819外g18108设g3803使g11004计算机的。由于多种原因，外设往往不能与CPU直接相连，g4439们之间的信息交换g19668g16213一个中间环节(或称界g19766)，这就是接口g11017g17347。最初的计算机系g13491中并没有设置独立的接口g18108g1226，g4557外设的g6523g2058与管理均由CPU直接承担。这在当g7114CPU任务较g2345一，操g1328简g2345，外设g2709种较g4581的条g1226下是g15904得通的。然而，随着计算机g6228g7427的g17817猛发展和日益g5203g8879的应g11004，CPUg19668g16213执g15904的任务愈来愈多，外设的种类也大大增加，且性能各异，g4557外设的管理也g2476得愈来愈g3809杂。如果再使CPU承担全g18108管理任务，那么势必会使g1039机完全陷入与外设打交道的沉重负担之中，因而必须设置专门的接口g11017g17347，把g4557外设的g6523g2058管理任务交g13485接口去完成，而g1039机只在g17878当g7114g2063g2533接口发g1998g2641g1208，g1186接口g16847外设g10378g5589或与外设传g17877数据。这就大大g1955g17743了g1039机的负担，g19489低了g4557CPU的g16213求，g2528g7114也g7509大g3332提高了CPU的g2045g11004g10587。早g7411的接口其g4466就是在CPU和外设之间设置简g2345的g17935g17765g11017g17347，g2530来g17892g8505发展成为独立的接口g11017g17347、接口g14467g10267，g10990g14279是设g3803g6523g2058g3132。g4439们的g2163能g17246来g17246g5390，而g11017g17347也g17246来g17246g3809杂。基于现代g2282g19610成g6228g7427及计算机g6228g7427的发展，目前的接口几g1058都是中、大g16280g8181g19610成g14467g10267，并且是可g13546g12255的，g17836g1867有较好的通g11004性，即通g17819g6925g2476g6523g2058g4395可使接口g14467g10267工g1328在不g2528g7053g5347，g2528一g14467g10267能管理不g2528外设和管理多g2500外设，CPU只g19668写入g4581g18339的g2641g1208，其g1325的g1119g5785均可由接口g14467g10267独立完成。因此可以g4466现g4466g7114、多任务、并g15904操g1328。接口g6228g7427的发展g17247势是大g16280g8181和g17241大g16280g8181g14467g10267，并g2533g7246能g2282、g6228g7427g2282、系g2027g2282和一体g2282g7053g2533发展。另外，随着多g4198体、g17241g4198体g6228g7427的g1998现，相应的接口g3132g1226也会不断g9056现。a1a0a2a33在基于微机的数据g18331g19610、处理系g13491中，计算机接口卡常常是其中的g1863g19202g11840g1226设g3803。接g16314较多的接口卡一g14336有ISA卡和PCI卡，但g4439们都有不足。ISA总线g1328为一种g7378得g2052g5203g8879应g11004的微机总线，随着计算机g6228g7427的发展，g4570g15999PCI(PeripheralCorng252ponentInterconnect)总线所g2474代的g17247势g5062g13475成为g1119g4466。然而由于PCI总线g2339g16770的g3809杂性，PCI总线接口卡的设计是一g20045g19602度很大的工g1328。g1328为一种传g13491的计算机接口卡总线g6228g7427，ISA(IndustryStandardArchitecture)总线g7378g13475g2474得了很大的成g2163，成为g1119g4466的业界标准。但是随着计算机g6228g7427的发展，ISA总线g7186得g17246来g17246不g17878应计算机g6228g7427的发展。g20330g1820ISA总线的数据传输速度较低，ISA总线g18331g110048MHz的总线g7114g19059，16bit的总线g4395宽，在大多数的设计应g11004中最高只能g17810g20525MB/s的传输速度。这g4557于一g1135g19668g16213高速g18331g19610、g6523g2058的设计来说是不可接受的。其g8437，ISA总线接口卡g7092g8873g4466现资g9316的g14270g2172g18209置。计算机的接口卡都g19668g16213使g11004I/O空间资g9316、存储g3132空间资g9316以及中断资g9316，在传g13491的ISA总线接口卡中，这g1135资g9316都是在设计中就设g4462好的。为了g18003g1825不g2528接口卡之间的资g9316g1926g12373，传g13491的ISA总线接口卡上g13475常设置g17351线，以便在g20056g4462的资g9316g18209置中g17885g6333一种。这g13485g11840g1226的安g16025使g11004g5114来了很大g21647g9914，也g7092g8873符g2524计算机为了g4466现简g2345易g11004而g18331g11004的g256即插即g11004g257g6228g7427。而PCI2g171总线接口卡g18331g11004了33MHz的总线g7114g19059，32bit的总线g4395宽，g4804g1552传输速度可g17810g2052132MB/s。PCI接口卡可以g4466现资g9316的g14270g2172g18209置，即在g8611g8437系g13491g2563g2172g7114，由操g1328系g13491g7693据g8611个接口卡上的资g9316g19668求g5785g1929，g14270g2172分g18209所g19668的资g9316。g2563g2172完g8617g2530，接口卡的g20549g2172g12255序可以g16847g2474分g18209结果，g1186而g14731得所g19668的资g9316。接口卡上g7092g19668任g1321g11840g1226g17351线。1.2.2FPGA的研究现状当g1182g12050会是数g4395g2282的g12050会，是数g4395g19610成g11017g17347g5203g8879应g11004的g12050会。数g4395g19610成g11017g17347本身在不断g3332g17839g15904g7368g7044换代。g4439由早g7411的g11017g4388管、g7242体管、g4579中g16280g8181g19610成g11017g17347、发展g2052g17241大g16280g8181g19610成g11017g17347(VLSIC，几g987门以上)以及许多g1867有g10317g4462g2163能的专g11004g19610成g11017g17347。但是，随着微g11017g4388g6228g7427的发展，设计与g2058g17908g19610成g11017g17347的任务g5062不完全由g2334g4560体g2390g2842来独立承担。系g13491设计g5084们g7368g5907意g14270g5061设计专g11004g19610成g11017g17347(ASIC)g14467g10267，而且g5088g7407ASIC的设计g2620g7411g4625可能g11713，最好是在g4466g20576g4472g18336就能设计g1998g2524g17878的ASICg14467g10267，并且立即g6249入g4466g19481应g11004之中，因而g1998现了现g3342可g13546g12255g17935g17765g3132g1226(FPLD)，其中应g11004最g5203g8879的当g4658现g3342可g13546g12255门g19465g2027(FPGA)和g3809杂可g13546g12255g17935g17765g3132g1226(CPLD)。早g7411的可g13546g12255g17935g17765g3132g1226只有可g13546g12255只g16847存g17154g3132(PROM)、g13055外线可g6365g19512只g16847存g17154g3132(EPROM)和g11017可g6842g19512只g16847存g17154g3132(EEPROM)g989种。由于结构的g19492g2058，g4439们只能完成简g2345的数g4395g17935g17765g2163能。其g2530，g1998现了一类结构上g12257g3809杂的可g13546g12255g14467g10267，即可g13546g12255g17935g17765g3132g1226(PLD)，g4439能g3827完成各种数g4395g17935g17765g2163能。g1868g3423的PLD由一个g256与g257门和一个g256或g257a1a0a2a34门g19465g2027g13464成，而任意一个g13464g2524g17935g17765都可以g11004g256与g16或g257g15932g17810g5347来g6563述。所以，PLD能以g1068g12227和的形g5347完成大g18339的g13464g2524g17935g17765g2163能。这一g19466g8585的g1147g2709g1039g16213有PAL(可g13546g12255g19465g2027g17935g17765)和GAL(通g11004g19465g2027g17935g17765)。PAL由一个可g13546g12255的g256与g257g5191g19766和一个g3278g4462的g256或g257g5191g19766构成，或门的输g1998可以通g17819g16314发g3132有g17885g6333g3332g15999置为g4504存g10378g5589。PALg3132g1226是现g3342可g13546g12255的，g4439的g4466现工g14414有g2465g10088g1009g6228g7427、EPROMg6228g7427和EEPROMg6228g7427。g17836有一类结构g7368为g9801g8975的g17935g17765g3132g1226是可g13546g12255g17935g17765g19465g2027(PLA)，g4439也由一个g256与g257g5191g19766和一个g256或g257g5191g19766构成，但是这g1016个g5191g19766的连接g1863系是可g13546g12255的。PLAg3132g1226g7094有现g3342可g13546g12255的，也有g6525g14192可g13546g12255的。在PAL的基础上，g2460发展了一种通g11004g19465g2027g17935g17765GAL(GenericArrayLogic)，如GAL16V8g15GAL22V10等。g4439g18331g11004了EEPROM工g14414，g4466现了g11017可g6842g19512、g11017可g6925写，其输g1998结构是可g13546g12255的g17935g17765g4451g2345g1815，因而g4439的设计g1867有很g5390的g9801g8975性，g14279g1182仍有许多人使g11004。这g1135早g7411的PLDg3132g1226的一个g1861g2528g10317点是可以g4466现速度g10317性较好的g17935g17765g2163能，但其g17819于简g2345的结构也使g4439们只能g4466现g16280g8181较g4579的g11017g17347。为了g5369g15929这一g13582陷，20g1002g1343880g5192代中g7411ALTERA和Xilinx分别g6524g1998了类g1296于PAL结构的扩展g3423CPLD(ComplexProgrammab1eLogicDvice)和与标准门g19465g2027类g1296的FPGA(FieldProgrammableGateArray)，g4439们都g1867有体系结构和g17935g17765g2345g1815g9801g8975、g19610成度高以及g17878g11004范围宽等g10317点。这g1016种g3132g1226兼容了PLD和通g11004门g19465g2027的优点，可g4466现较大g16280g8181的g11017g17347，g13546g12255也很g9801g8975。与门g19465g2027等其g4439ASIC(ApplicationSpecificIC)相比，g4439们g2460g1867有设计g5332发g2620g7411g11713、设计g2058g17908成本低、g5332发工g1867g1820g17839、标准g1147g2709g7092g19668g8991试、质g18339稳g4462以及可g4466g7114在线检g20576等优点。因此g15999g5203g8879应g11004于g1147g2709的原g3423设计和g1147g2709生g1147(一g14336在一g987g1226以下)之中。几g1058所有应g11004门g19465g2027、PLD和中g4579g16280g8181通g11004数g4395g19610成g11017g17347的g3342g2524均可应g11004FPGA和CPLDg3132g1226。1.3论文研究内容及创新点研究的核心g18108分是ISA接口卡的原理图设计。ISA接口卡g1328为微机的一个接口总线，微机通g17819ISA接口总线g4570设计的g1881容g4466g7114的传g17877g2052外设中，或g13785g4570外设中的g1881容通g17819ISA接口总线g16847g2052微机中，在计算机g16847写外设的g17819g12255中g11004g2052握手g17935g17765和锁存g2163能以g4466现g4557信息收g19610和做g17839一g8505分析或处理。ISA接口卡原理框图如图1-1所示：a7a8a9a8a10a11a12a13a14a15a16a17a18a7a19a20FPGAa21a22ISAa23a24a25a26a1a0a2a35设计重点研究g11004TTL门g11017g17347设计ISA接口卡、基于FPGA设计ISA接口g11017g17347以及通g17819MAX+Plus软g1226g4570TTL门g11017g17347g13546译g18209置g2052FPGAg14467g10267中的g17819g12255。设计了一种基于FPGAg14467g10267的ISA接口卡。该卡由ISA插槽和FPGAg14467g10267等g13464成。外设信息通g17819ISA接口卡g16847入微机中，再g13475g17819微机的分析和处理，然g2530g4570处理g17819的信息通g17819ISA接口卡中再写入g2052外设中以g17839g15904工业g6523g2058。设计在g11004TTL门g11017g17347设计了ISA接口卡的基础上g11004FPGAg14467g10267替换g3809杂的TTL门g11017g17347，g4466现了计算机通g17819ISA接口卡g4557外设g17839g15904g16847、写操g1328g2163能。不仅g1867有设计简g2345，g11017g17347运g15904速度快的优点，而且加密性能好。a27a28a29a306第2章计算机接口技术2.1计算机接口原理2.1.1总线定义总线是一种在多于g1016个g8181g3371(设g3803和g4388系g13491)间传g17877信息的公g1861通g17347。为在各g8181g3371(设g3803和g4388系g13491)之间g4466现信息g1861享和交换，总线由传输信息的物理介质以及一套管理信息传输的通g11004g16280则(g2339g16770)所构成。一个计算机系g13491的g11840g1226可以含有几g3371、几十g3371插g1226和外设，这g1135插g1226和外设连接起来，即可构成系g13491。许多计算机g2058g17908g2390(g10317别是微机g2058g17908g2390)大g18339g3332以插g1226g7053g5347g2533各种g11004户提供OEM(OriginalEqllipmentManufaCturer，原始设g3803g2058g17908g2390)g1147g2709。由g11004户g7693据g14270g5061的g19668g16213构成一个计算机系g13491或计算机应g11004系g13491。这g1135OEMg1147g2709包括CPU、RAM、ROM、A/D、D/A、通g11004接口和专g11004接口g11017g17347，以及各种各样的g2345板微机等。g1186g11004户的角度g1998发，g5088g7407g1186不g2528g2390家购买的OEM插g1226能插入外购或g14270g2058的机箱，也即g5088g7407各个g2390g2842生g1147的插g1226是兼容的，能g7053便g3332构成系g13491或扩充系g13491。为了g4466现兼容的目的，就g16213求各插g1226的几g1321尺寸相g2528，插头的插针数相g2528，插头上各个插针的g4462g1053相g2528，以及g6523g2058插g1226工g1328的g7114序相g2528，这就g1186g11004户的角度提g1998了总线结构的g16213求。而g1186微机g2058g17908g2390的角度g1998发，g6365总线标准生g1147插g1226，g4570使其g1147g2709的应g11004g19766g7368g5203，而一个g2390家不必生g1147计算机系g13491的全g18108插g1226，只g19668生g1147本g2390有专长的插g1226和OEMg1147g2709即可。因此，g7092论g1186g11004户角度g17836是g1186g2058g17908g2390来说，都提g1998了总线标准的g16213求。随着微机工业的发展，确立并发展了各种各样的微机总线标准，微机g2058g17908g2390g7693据各种总线标准以机箱g7053g5347g2533g11004户提供连接好的系g13491，可以g11004于各种g3342g2524。微机系g13491g18331g11004了总线以g2530，不仅可以大大简g2282系g13491g11840g1226的设计g17819g12255，g1955g17743了软g1226的设计和调试工g1328，缩g11713了软、g11840g1226的研g2058g2620g7411，g1186而g19489低了系g13491的成本。所谓总线，笼g13491来讲，就是一g13464g17839g15904互连和传输信息(指g1208、数据和g3332址)的信号线。但是，计算机的总线，都是有g10317g4462含g1053的。如g256g4628g18108总线g257、g256系g13491总线g257和g256通信总线g257等等，g4439们都g1867有其g7138确的g4462g1053与g1881容。因此，一提g2052总线，就一g4462g16213指g1998是什么样的总线才有意g1053。有g1863总线的分类及g4462g1053g4570在g2530g19766讨论2。2.1.2计算机接口分类a31a32a33a3472.1.2.1计算机总线分类g6365照总线的g16280g8181、g11004途及其应g11004g3342g2524的不g2528，微机总线可分为g989类：(1)g10267总线g2460称g256g1815g1226级总线g257、g256g14467g10267总线g257，是微处理g3132g14467g10267g1881g18108引g1998的总线，g4439是g11004微处理g3132构成一个g18108g1226(如CPU插g1226)或是一个很g4579的系g13491g7114，信息传输的通g17347。(2)g1881总线(Ig252BUS)g2460称g256系g13491总线g257或g256板级总线g257，也就是常说的g256微机总线g257。g4439是g11004于微机系g13491中各插g1226之间信息传输的通g17347，是微机系g13491所g10317有的，应g11004最多。(3)外总线(Eg252BUS)g2460称g256通信总线g257，g4439是微机系g13491之间或是微机系g13491与其他系g13491(仪g3132、仪g15932。g6523g2058g16025置)之间信息传输的通g17347，往往借g11004g11017g4388工业其他g20058域g5062有的总线标准。图2-1画g1998了g989类总线的g1863系。a35a36a37a38a39a40a41a42a43a44a45各类微处理g3132的引脚信号即是g10267总线，例如8086CPU的g3332址线、数据线和g6523g2058线等构成该g14467g10267的g10267总线。g1881总线常g11004的有STD总线、MULTIBUS(多总线)PC总线、AT总线等。32位微机系g13491g1998现以g2530g2460g6524g1998许多32位微机总g13491，如MCA总线、VMEa46a47a48a49a50a51CRTa52a53a544a55a56a57a58/a57a59a60a61a62a63a54I/OCPUa64a65a66a67a68a69a70a71a72a62a63a54a73a74I/Oa62a63a54CPUa64a65a66a67a75a69a70I-BUSa76a73a74Aa77a78a79a808总线、EISA总线和PCI总线等。外总线常g11004的有RS-232C、IISMg、IEEE488等3。2.1.2.2片总线的作用g10267线通常包括g3332址总线、数据总线和g6523g2058总线等g989g13464总线。了解这g989g13464总线的g1867体g13464成、g11004途及其相互g1863系，g4557于解决微机系g13491的应g11004及接口问题十分重g16213。(1)g3332址总线g3332址总线通常是g2345g2533总线，由CPU输g1998。16位微处理g3132有助条或24条g3332址总线，32位微处理g3132一g14336有32条g3332址总线。g3332址总线g11004于指g1208操g1328的不g2528g7114g7411，g17885g6333g16213操g1328的g3132g1226和系g13491，g7094g11004于存储g3132的操g1328，g2460g11004于I/O操g1328。在任一g13485g4462g7114g2063，g3332址总线可能传g17877如下信息：处理g3132须执g15904的下一条指g1208g3332址；处理g3132g17839g15904计算所g19668的操g1328数的存储g3332址；准g3803接收处理g3132计算结果的g2345g1815g3332址；准g3803g4570数据发g17877g13485处理g3132的某g2500输人设g3803的g3332址；准g3803g1186处理g3132接收一个数据的某g2500输g1998设g3803的g3332址；在存储g3132的g1016个存储区之间、存储g3132与外设之间或g13785g1016个外设之间传输数据g7114的有g1863g3332址；g3332址译码g7114，g3332址线的分g18209g5785g1929由系g13491的g4466g19481安排g5785g1929和g11017g17347板上的g13464织g7053g5347决g4462。(2)数据总线数据总线是双g2533总线。16位微处理g3132有16条数据总线，32位微处理g3132通常有32条数据总线。数据总线g11004来传g17877各类数据。由于数据总线的g1328g11004是把信息g17877入CPU或g1186CPUg17877g1998，所以g16213求严格的g7114序g6523g2058g11017g17347和转接g11017g17347(例如锁存g3132、g989g5589g3132g1226和各种门g11017g17347)加以g18209g2524和g2339调。通g17819数据总线可以传g17877的数据类g3423为：数g1552数据、指g1208码、g3332址信息、设g3803码、g6523g2058g4395和g10378g5589g4395。(3)g6523g2058总线不g2528g3423号的微处理g3132有不g2528数目的g6523g2058总线，且其g7053g2533和g11004途也不一样。但几g1058所有的g6523g2058总线都与系g13491的g2528g8505g2163能有g1863。下g19766这g1135g6523g2058线是一g14336微处理g3132所g1861有的：g16847g1998线和写人线；中断请求线和中断响应线；g2528g8505(g17885通或g7114g19059)信号线；保持、等待就绪(准g3803好)线。a77a78a79a809总之，g6523g2058总线g11004来传g17877保证计算机g2528g8505和g2339调的g4462g7114信号和g6523g2058信号，g1186而保证g8503确g3332通g17819数据总线传g17877各g20045信息的操g13284。2.1.2.3总线标准总线标准是国g19481公布或g6524荐的互连各个g8181g3371的标准，g4439是把各种不g2528的g8181g3371g13464成计算机系g13491(或计算机应g11004系g13491)g7114必须遵守的g16280范。总线标准为计算机系g13491(或计算机应g11004系g13491)中各个g8181g3371的互连提供一个标准接口，该接口g4557接口g1016侧的g8181g3371而言都是透g7138的，接口的任一g7053只g19668g7693据总线标准的g16213求来g4466现接口的g2163能，而不必考虑另一g7053的接口g7053g5347。g6365总线标准设计的接口是通g11004接口。g18331g11004总线标准可以为计算机接口的软g11840g1226设计提供g7053便。g4557g11840g1226设计而言，由于总线标准的引入，使各个g8181g3371的接口g14467g10267的设计相g4557独立，g2528g7114也g13485接口软g1226的g8181g3371g2282设计g5114来了g7053便。为了充分发挥总线的g1328g11004，g8611个总线标准都必须有详细和g7138确的g16280范说g7138，一g14336包括如下几个g18108分：(1)机械结构g16280范：确g4462g8181板尺寸、总线插头、边沿连接g3132等的g16280范及位置。(2)g2163能g16280范：确g4462各引脚信号的名称、g4462g1053、g2163能与g17935g17765g1863系，g4557相g4557g1328g11004的g2339g16770(g4462g7114)g17839g15904说g7138。(3)g11017气g16280范：g16280g4462信号工g1328g7114的高低g11017g5191、g2172g5589转换g7114间、负载能力以及最大额g4462g1552。总线标准的g2058订通常有g1016种途径：某计算机公司(或生g1147g2390)在发展g14270g5061的微机系g13491g7114所g18331g11004的一种总线，得g2052OEM(原始设g3803g2058g17908g2390)的g7234遍接受，g6365此总线g16280范g5332发相应的g18209套g1147g2709，g17839而形成一种为国g19481工业界g5203g8879支持的g4466g11004总线标准。由专家g4579g13464在标准g2282g13464织的g1039持下g1186g1119g5332发和g2058订总线标准的工g1328，标准g6524g1998g2530即可由g2390家和g11004户使g11004。g1186g1119接纳和g1039持g2058订总线标准工g1328的有IEEE(国g19481g11017气与g11017g4388工g12255g5084g2339会)、IEC(国g19481g11017工委g2604会)、ITU(国g19481g11017信联盟)和ANSI(美国国家标准g4628)g13464织的专门标准g2282委g2604会，这g1135委g2604会一g7053g19766为g17878应g1861g2528应g11004水g5191g16213求，g1186g1119g5332发和g2058订总线标准或建g16770草案；另一g7053g19766g4557现有的由一g1135公司提g1998的并为国g19481工业界g5203g8879支持的g4466g11004总线标准g17839g15904筛g17885、研究、g1474g6925和评价，g13485以g13491一g13546号，g1328为g4557该总线标准的认可。随着微机系g13491的发展，总线在不断g3332发展完善，一g1135老的总线标准g5062不g17878应当前g6228g7427发展的g19668g16213，因而有的g15999淘汰，如S-100，有的g17839g15904g6925g17839，如STD总线。2.1.2.4计算机接口分类CPU与外g18108设g3803、存储g3132的连接和数据交换都g19668g16213通g17819接口设g3803来g4466现，前g13785g15999称为I/O接口，而g2530g13785则g15999称为存储g3132接口。存储g3132通常在CPU的g2528g8505g6523g2058下工a77a78a79a8010g1328，接口g11017g17347比较简g2345；而I/O设g3803g2709种繁多，其相应的接口g11017g17347也各不相g2528。因此，习g5827上说g2052接口只是指I/O接口。(1)I/O接口的g8022g5577接口的分类I/O接口的g2163能是负g17143g4466现CPU通g17819系g13491总线把I/Og11017g17347和外围设g3803联系在一起，g6365照g11017g17347和设g3803的g3809杂g12255度，I/O接口的g11840g1226g1039g16213分为以下g1016大类。I/O接口g14467g10267：这g1135g14467g10267大都是g19610成g11017g17347，通g17819CPU输入不g2528的g2641g1208和g2454数，并g6523g2058相g1863的I/Og11017g17347和简g2345的外设g1328相应的操g1328，常g16277的接口g14467g10267如g4462g7114/计数g3132、中断g6523g2058g3132、DMAg6523g2058g3132、并g15904接口等。I/O接口g6523g2058卡：有g14521g5190个g19610成g11017g17347g6365一g4462的g17935g17765g13464成为一个g18108g1226，或g13785直接与CPUg2528在g1039板上，或是一个插g1226插在系g13491总线插槽上。g6365照接口的连接g4557g16949来分，g2460可以g4570他们分为g1030g15904接口、并g15904接口、g19202g11436接口和g11925g11436接口等。接口的g2163能由于计算机的外围设g3803g2709种繁多，几g1058都g18331g11004了机g11017传g2172设g3803。因此，CPU在与I/O设g3803g17839g15904数据交换g7114存在以下问题：速度不g2317g18209：I/O设g3803的工g1328速度g16213比CPUg5942许多，而且由于种类的不g2528，他们之间的速度g5058异也很大，例如g11840g11436的传输速度就g16213比打g2372机快g1998很多。g7114序不g2317g18209：各个I/O设g3803都有g14270g5061的g4462g7114g6523g2058g11017g17347，以g14270g5061的速度传输数据，g7092g8873与CPU的g7114序g2474得g13491一。信息格g5347不g2317g18209：不g2528的I/O设g3803存储和处理信息的格g5347不g2528，例如可以分为g1030g15904和并g15904g1016种；也可以分为g1120g17839g2058格g5347、ACSIIg13546码和BCDg13546码等。信息类g3423不g2317g18209：不g2528I/O设g3803g18331g11004的信号类g3423不g2528，有g1135是数g4395信号，而有g1135是g8181g6323信号，因此所g18331g11004的处理g7053g5347也不g2528。基于以