第章 总线系统

第8章总线系统张晨曦刘依www.A8.1 总线的概念8.2 总线系统的工作原理8.3总线的仲裁、定时和数据传送8.4 总线实例8.1总线的概念8.1.1总线的基本概念总线的特性物理特性指总线在物理连接上的特性，包括连线的数量、连线类型，总线的插头、插座形状以及引脚线的排列方式等。依据连接类型的不同，总线分为电缆式、主板式和底板式。依据连线数量的不同，总线分为串行总线和并行总线。8.1总线的概念电气特性：指总线的每一根线上的信号传递方向、信号有效电平的范围。功能特性：指总线中每一根线的功能。时间特性：指总线中每根线在什么时间内有效，以及每根线产生的信号之间的时序关系。总线的内部结构数据传送总线：由地址线、数据线、控制线组成。数据线用于源部件和目的部件之间的数据传送。地址线用来给出源数据或目的数据所在的主存单元或I/O端口的地址。8.1总线的概念8.1总线的概念控制线用来控制对数据线和地址线的访问和使用，并且传送定时信号和命令信息等。仲裁总线：包括总线请求线和总线授权线。中断和同步总线：用于处理带优先级的中断操作，包括中断请求线和中断认可线（中断响应线）。公用线：包括时钟信号线、电源线、地线、系统复位线以及加电或断电的时序信号线等。总线的参数时钟频率总线的工作频率，通常以MHz表示。8.1总线的概念对同步总线来说，在数据总线宽度相同的情况下，总线的时钟频率越高，其数据吞吐量就越大。总线宽度总线的数据连线的数量，通常以位为单位。一般来说，总线的宽度与计算机的字长相同。总线传送速率总线每秒钟能够传送的字节数，用MB/s表示。（每秒多少兆字节）若总线工作频率为8MHz，总线宽度是8位，则其最大传送速率为8MB/s。若工作频率为33.3MHz,总线宽度是32位，则其最大传送速率为133MB/s。8.1总线的概念同步方式：同步方式和异步方式。是否多路复用多路复用是指总线的数据线和地址线是公用一组连线，也就是说允许某一时刻该线用作地址线，而另一时刻则用作数据线。优点：可以减少总线连线的数目。负载能力一般采用“总线上可以连接部件（或模块）的最大数目”来表示。信号线数：总线拥有多少根信号线，它是数据、地址、控制线、电源线等各种连线数量的总和。8.1总线的概念总线控制方式：包括如传送方式、并发工作、设备自动配置、仲裁方式等。其它性能总线的特点优点多个部件采用总线方式互连，可以大大降低部件之间互连的复杂性，大幅度减少连线的数量，降低成本。使用总线互连后，各部件之间连接的多个接口变成了每个部件与总线间的单一连接接口，接口的器材量大幅度减少。可扩展性好。8.择1总线牙的概踩念缺点总线泉由它臂所连似接的货的所市有部北件分稀时共吓享使搜用，禾当多赔个部耕件同让时需毒要传坦送数铅据时培，有惨可能睬成为渴系统扮的瓶贸颈。总线哪是计糠算机辫系统甜的核耕心部帐分之镜一。吼当总药线出糟故障昨时，跨系统系会瘫刻痪。总线员的速引度受绩到物娃理因拐素的须严重孔限制信：总普线长触度和钢总线航上的失设备敞数量荡（和共由此糠导致途的总钱线负御载）茫。8.餐1总线紫的概馋念按照者总线剖所处豆的位唯置以学及所沾连接础的模彻块功朵能大奥小的羡不同弓分成3类：内部千总线CP分U芯片肠内部灿连接敢各模盘块的兰总线饭。也称赌为片搏内总陷线。系统赖总线连接屡计算岩机系字统中CP悬U、存抢储器农和I/母O模块爬等主宿要功订能部饶件的冶总线匆。也称助为板盟级总遗线。I/签O总线8.掀1.渡2总线形的分末类8.妇1总线达的概块念也称植为设翅备总工线。专门带用于慈连接假主机双和I/仅O设备氧的总旦线。按照券总线卷一次准传送嘴的数起据位处数可郑将总莲线分贼为串行府总线蔑（1位）并行坦总线发（多紧位）按照客总线且的信献号是浪否有食多种千功能钻分为专用骄总线复用泛总线8.到1总线孟的概倒念按照赏总线冒的定诞时方逮式的认不同离分为同步筋总线异步撇总线按照重所传缴送的御信息席的类堵型分抖为地址娘总线数据临总线控制眉总线按照硬允许集的数浇据传扔送方漏向分纤为单向债传送丈（单溪工）答总线双向搜传送聚（双骂工）闻总线8.负1总线伐的概逮念主设侨备：连汉接在艺总线矛上、是能够鲁独立洪发起狼并控霸制总铺线操招作的害设备耽。从设猜备：只智能响屡应主预设备闭发来泳的总旅线命棚令的姥设备及。若过证多的帆设备苏连接先到总蹦线上严，则医总线丢会成查为系石统的中瓶颈昼。原因飘？总线炭上连苍接的炕设备闷越多揉，同钱时申轮请使肥用总理线的草总线书主设驼备就像可能缎越多每。没屈有获昏得总粱线使课用权迷的主尾设备洗必须蛾等待律。多个煌总线厚主设容备竞左争使木用总姨线可毒能增吊加仲齿裁电滑路所鞠花费硬的时么间。8.之1.催3总线公的连依接方烦式8.岩1总线绢的概台念依据壤连接弓方式烛的不扬同，滥可以较把总希线结抬构分剥为单唤总线忘结构院、双劲总线记结构毫和多阳总线往结构踩。单总轰线结伐构单总酷线计寒算机摘系统8.夫1总线薯的概俩念存在育的缺临点：系统漂工作必效率孩不高颂。计算愤机的收扩展获能力臭受到盾限制丧。双总谊线结留构在单堤总线佛结构偏的基垮础上毒增加提了一衣条高叨速的耐存储邀总线险，专倒门用重来连纪接CP县U和主镰存。即保籍持了泽单总家线结袍构简哨单、袭易于晚扩充园的特筹点，煤又使CP稿U能通乐过专选用总册线与进存储馆器交挽换信降息，赵而不钥会与刷其它符部件锐之间蚀的信牢息交松换发援生冲申突。以增腐加硬喉件为货代价逢的。8.毒1总线庆的概伤念一种锣双总滩线结己构的浸计算棍机系火统8.捕1总线蜜的概机念多总傅线结峰构在双胆总线抓结构述的基院础上桐增加I/摇O总线系统嫁总线睁是CP谷U、主岛存和锣通道校之间馒进行筹数据供传送游的公躁共通壮路。I/斜O总线卡是外切设与辟通道贡之间困信息津传送碎的公始用通纺路。优点采用迟了通榆道对旱外设修进行夺管理奋，使丛整个迁系统漂的效姓率大客为提救高。可以看增加圣系统烤外接但设备枕的台甚数。将不仍同速君度的问设备瘦分别怖连接所到不兴同速折度的溪总线较上，背低速但总线担作为鉴高速收总线晋的一志个设禁备工挖作，异总线细之间棵通过牛桥接耻器进群行连苗接，丈构成多级田总线的结构燥。8.漏1总线毯的概企念一种标三总念线结狡构的陵计算刻机系识统8.束1总线鼓的概熔念一种坛多级捆总线黎结构如的计切算机浪系统总线蚁主设球备是骗总线麻操作喊的发价起者晋，一食般具箱有较奇完备严的总样线控勒制功焦能。总线牵从设求备则便不能蓄引发策总线架操作蜓，它户只能膝在总疮线操刃作中绒作为救被操驰作的贷对象碌。在任河意时怖刻一族根总各线上腰工作紫的主龙设备烤不能否超过廉一个混，否夏则将乞会导偿致总司线使菌用权前和总猎线上景信息督的混哨乱。8.酒2总线县系统闪的工隙作原查理8.凤2.欠1主设怨备/从设双备8.察2总线厉系统熄的工者作原糕理任务映：负责悼管理馋总线各的使繁用。可以峡设置升一个归专门拆的总迎线控脉制器锋，也断可以神将控非制器增的功酬能分竟布到资总线基的各坡个部保件或杜设备劈燕上去炕实现爬。总线登控制销器的宪具体享功能总线踢系统欧的资辈源分壤配与宿管理涉。负责并向使情用总逗线的垒功能棕模块呈分配愉中断含向量邀号、DM瞒A通道彼号和I/持O地址头等资魔源。提供皱总线园定时饶信号牲。即产陈生总盲线操叉作所售需要魂的各抹种总系线命起令和渐标识翻信号惜，产宝生各爱种定远时信策号等岭。8.酸2.界2总线臭控制扁器8.纸2总线额系统逮的工雁作原坐理负责仰总线危使用卡权的厘仲裁适。当总谎线中挺有多柳个模惩块都鲁要使皇用总谅线发锋送信轿息时岔，总条线控熟制器促要按半照一目定的视优先砍权算馆法，宗从中思确定创一个间模块侨为当叛前总裤线的杯控制喂者，沾把总涌线的房诚控制末使用检权交屠给它趣。即使惧它成让为当浩前的扇主设馅备，悄这时本其它笋使用仪总线活的设阵备都别是从拼设备盼。负责猾实现熟不同峰总线由协议绝的转台换和斤不同之总线局之间商传送世数据蜜的缓着冲。总线灵系统震的工作就是锅在总举线控临制器擦的作耕用下涉，通床过总巩线设乔备接鼠口控恋制和亭管理投连接衔在总果线上庙的各摘种设嚷备。设备惠使用恶总线呀的时砌序关密系8.途2.海3总线评的工成作过笨程设备娱使用集总线禾的具碰体过抄程设备僵发出惰总线誓使用者请求屠，并史等待圈获得均总线拜使用床权；总线标控制寇器根啦据使哭用总久线的隐规则飞，对绪该请促求给茂出应棚答，侵允许未该设墨备使尊用总低线；设备思在得蜻到应洁答以碑后，车开始删使用筹总线阵进行晚数据阵交换跌；数据拴交换森完成耐后，播设备害将发芒出撤铲销使需用总唱线请极求，笋表示连本次廊使用姑总线嘱完毕眯；总线猎控制坦器在泳接收辱到撤壶销使曾用总桑线的森请求芽信号嫂后，续收回蜂总线猾使用炼权，妄使总告线处墓于释沙放状阻态，戚然后栗发出舒总线俗撤销狂使用脖应答广信号都；总线颗进入蚁空闲毯状态屈，可校以接惕收新励的请而求。8.宜2总线尖系统折的工横作原锯理总线功接口在外锡围设奴备与则总线菠之间继提供弯连接锈的逻瓦辑部嚼件。（也姓称为适配露器）在外主设与麦总线缘瑞之间的起着“转换办器”的作沿用，基以便祥实现锦它们职之间尸的信喜息传颠送。总线仇、接姐口（屋适配尤器）手和外扎设之酒间的辅关系设备申控制阵器的倦功能通过胖接口痛接收舰来自蓄其它兆部件详的各堪种信李息，依并根止据设隶备的冲不同众要求袖把这哪些信迟息传走送到评设备税，或踢者从装设备比中读牲出信膀息传鸡送到昏接口球，再茧送给睛其它驻部件节。8.蓄2.巡寿4总线甘接口8.弦2总线坝系统棉的工恩作原产理总线艇、接循口和肿外围证设备8.该2总线抬系统晒的工航作原俱理一个勾适配坏器包舞含两层部分赢接口和总构线的厅接口按总战线标阁准与贴总线旦相连弟，能夫够识或别总欺线上转的各捏种操穷作和叶控制辫命令绩。采用墓并行交方式诞进行剂数据姿交换和外将设的僚接口按规号定与勤设备列控制究器相说连，押能用及设备鲁控制姨器所味能理华解的侵信号欣与之隔交互撤，通慨过它悠控制浊设备蓬进行情各种田操作暂和向奔总线管传递发状态鼓信息棒等。和外专设的裳接口门可能黎是并抱行方六式，辣也可密能是叮串行仪方式晶。根据总外设贼提供啦串行漆数据酒或并随行数哨据的想方式甜不同厉，适萌配器扬分为串行祝数据挂接口和并行钥数据栽接口两大装类。8.兆2总线吐系统振的工胸作原浙理典型棕的接债口具住有以侧下功雀能控制扩：接口渗依据连程序节指令判能控骗制外课设的增动作替。如启养动、专关闭绝设备睡等。缓冲辩：接口千在外恳设和赵系统野的其插它部么件之飘间提辈供缓陆冲功娇能，择以补羞偿各股种设腿备在四速度申上的亦差异坏。状态御：接口客能监洲视外麦设的吼工作闪状态排并保们存状权态信歪息。状态暑信息芝包括标数据愿“准珍备就且绪”辫、“吗忙”膜、“冤错误笔”等幕，供CP厚U询问口外设抓时进题行分腰析。转换传：接口更可以涛完成窑任何战要求朝的数及据转薯换。8.蜡2总线罪系统俯的工正作原占理整理乱：接口渔可以亚完成只一些羡特别肠的功封能。例如遇在需宿要时樱可以芝修改迷字计笔数器屡或当抵前内跨存地斧址寄裳存器腾。程序经中断播：每当淡外设蓝向CP主U请求爸某种受动作胸时，污接口翼即发泳出一李个中正断请录求信藏号给CP阔U。例如泛，如率果设扫备完牙成了滚一个文操作之或设范备中通存在枕一个卫错误，抓接口爹就发爱出中匙断信属号。总线划使用启权的维仲裁问：总线去系统殖中总遗线主秋设备弹获得蔑总线横控制珍权的狱过程像。简念称总线奥仲裁。总线浅的仲所裁机役制就是洒分配桌总线洋使用转权的月策略损，仲筛裁机厌制也漆称为界仲裁调方式脱。总线垃的仲住裁方仇式有介多种圣。按照障是否月有集工中的笼仲裁窑电路掠，把卵仲裁碑方式制分为板：集中慎式仲如裁：指沟在系忠统中富设置枝一个递集中港的仲草裁电杠路，默专门遥来处贱理设躺备提腰出的辨总线阳使用民请求暗。8.声3总线块的仲哈裁、奋定时烫和数小据传花送8.锡3.造1总线革的仲榜裁8.恋3总线摩的仲穗裁、钉定时论和数固据传雨送(a怀)集中葬式仲捎裁8.白3总线解的仲载裁、状定时恋和数搜据传淡送分布序式仲边裁：不存龟在集动中式叮的仲宁裁电央路，运所有社的总乳线主谎设备刺中都劳有一猪个比座较复唇杂的射总线惜访问利请求描控制涛逻辑势，优认先级姻比较硬电路黄也是盏分布秩在各相个总滤线设敢备中坚。8.锄3总线影的仲董裁、烘定时辞和数慰据传豪送按是史否有虾独立蝴的总薄线请母求信商号线缩慧和总透线允交许信鱼号线败，可不分为秘并行隐仲裁陡和串剪行仲涉裁；从优价先级嚷的角悄度来滋看，若可以辣分为穴固定艘优先遍级和悦动态侄优先周级仲总裁。常用斜的集物中式歼仲裁物方式股有3种。菊花见链查苦询方河式一种掠串行恰的仲括裁方鸭式。三根良控制钟线BS、BR和BG分别稠表示菌总线触忙、历总线循请求播和总纳线允宽许。优先货级由迹主设霞备在恐总线摄上的骆位置猫来决锁定。喉离总支线控驾制部宪件越这近，侨设备踪蝶的优辣先级雅越高去。8.阀3总线抛的仲呆裁、算定时计和数饮据传耀送菊花眉链查搭询方虹式8.乓3总线动的仲裕裁、田定时勤和数洪据传缝送优点碗：结构尺简单灾，很书容易窝扩充秆设备棋。缺点因为乱查询贡链的侨优先千级是闯固定亿的，第当优奶先级歉高的辞设备蛮频繁筝提出柏请求压时，庄低优类先级拴设备娘可能产永远锤也得沉不到索允许插。对电祥路故拾障较挡敏感仿，一舅个设膊备的较故障排会影桂响到仿后面艰设备智的操孤作。当这钢个链普比较舒长时僵，总悼线的天速度搁会受保到比侮较大垄的影叮响罪。计数井器定隆时查刷询方席式在控欺制器逮中设椅置一糠个计给数器伟。计数盛器的禽初始杨值可乏由程年序来偶设置省，因英而设确备的判优先京级可束以通权过设氏置不奋同的琴计数卧初始树值来唉改变盟。8.越3总线微的仲搁裁、倡定时寒和数朝据传滥送计数炊器定去时查车询方盖式8.耽3总线筒的仲等裁、霜定时举和数假据传股送一种布循环哗优先弯级方倍式优缺已点具有辆灵活验的优政先级摸，它老也不丝式像菊兽花链茎查询是方式歌那样汽对电境路故请障非停常敏肃感。增加塞了一确组设拆备线哄以及滤相关猪的计雹数和腥查询肯比较环电路削。独立杯请求巾方式一种客并行题仲裁棕方式总线悔请求颤线BRi总线犯授权厚线BGi8.图3总线负的仲顺裁、香定时脏和数麦据传茂送独立湾请求兽方式8.羽3总线伴的仲呀裁、皆定时寨和数棵据传亩送优点仲裁沙速度剖快，余即确剖定优多先响代应的灾设备熄所花协费的腰时间承少，趣不用黎逐个显设备刮地查圈询。对优温先次疼序的川控制恒也比芹较灵便活。缺点每台谁设备践与总祖线仲泻裁器胶之间鞋都需沈要设雕置一涌根总纸线请际求信俯号线着和一珠根总消线许肆可信垦号线挪。由于纽奉总线坝控制跌部件堆提供置的连阵线的约数目废是固幸定的骨，这冻样就吸限制等了可末以连惜接到娘总线笑上的争设备冲的数鸦量。8.厉3总线段的仲堪裁、夺定时者和数解据传繁送总线灯的定时属方式：为累了协搏调总唉线上饲发生酒的事晶件所晨采用女的方条法。总线许的定屿时方倚式：既同步撕定时寇和异静步定怎时采用讽同步杯定时蓬工作偶方式驴的总贩线称倾为同步恨总线。采用诞异步风定时喜工作歪方式冶的总遣线称葬为异步递总线。总线政的一造次数档据传隶送过家程大稍致可副以分豆为5个阶阿段申请煌总线厌，总慌线仲泄裁，邻寻址输，信虑息传旗送，骂状态素返回废（或错误娘报告飘）8.谨3.叫2总线瘦的定拘时8.偿3总线瓶的仲夸裁、饶定时荣和数付据传唤送同步锡定时系统织中有句一个递供所蛛有设短备使惜用的荒统一领时钟总线烧上事夜件的看发生建时刻秋都是岗以该兄时钟拴作为修参照爬基准凤的。CP介U经同边步总记线从猾存储胡器读睬取数嚷据的啄时序积图同步医总线坟具有山的特点所有句总线协设备小都是剖在统青一的脖总线灶时钟哲下进丈行总驻线操脊作。所有棍总线乓信号小和命梁令信嗽号必贵须与踩总线鸟时钟猎同步葛，即坡总线当上所笨有事缴件都谨在总驼线时树钟开淘始或桐结束扛时发抗生。所有谨总线室操作稀都是探以总接线周过期为因基本君时间堵单位上，即奇所用迟的时旺间都吊是时照钟周可期的军整数有倍。存在顺时间岔上的出浪费漏。8.软3总线摩的仲短裁、肾定时熟和数确据传字送同步蚊总线寇的存捐储器暴读过死程8.卧3总线欢的仲赤裁、温定时岩和数钓据传引送异步鸭定时不需袭要统桑一的宜时间梯标志蚕，总茂线周铅期的珠长度缓是可挺变的盲，任泽何一单个事平件出确现在查总线披上的导时刻脸都取照决于腐前一办事件活的出蚊现。采用策应答械方式木工作替。通过典异步唉总线革对存锻储器育进行观读操涛作的割过程总线刃主设梢备发闲出读划命令垒信号熟和存煎储器铺地址躬信号麦，经千一段访时间孝，待宗信号种稳定侧后，蜘再发离出主杏设备祥同步代请求捷信号MS遍YN。当存因储器欠（总蚀线从日设备霞）接万收到MS伸YN信号分后，壮进行将存储陈器读戚操作乎。操杏作完屈成时盼，将毙读出区的数峰据送且到数恰据总当线上愤，然领后发仆出总谅线从唯设备洋同步洗请求盾信号SS搂YN。8.列3总线子的仲呢裁、买定时龟和数侦据传湖送异步甜总线锻的存工储器绸读过嚷程8.领3总线搁的仲跟裁、壳定时末和数忌据传春送当总瓦线主搁设备豆接收恩到SS瘦YN信号韵后，合就从率数据岩总线射上接修收数船据，摆并撤拒销请惧求MS副YN。总线建从设帮备发成现MS从YN被撤蜘销，盖得知吧主设滋备操烂作完禾毕，酬随即巾撤销SSY始N信号友。在总拔线主继设备地和总谜线从辩设备犬都撤验销同乘步请其求以摄后，坡地址串总线扣和操懂作的栽命令另信号悦线进孤入恢称复阶蹈段。短总线萌控制柱器经叹恢复孟后，春即可寇处理蜻后续疯请求际。优缺员点总线撇周期村的长网度根板据实肺际需丧要的委时间判而自卧动调暮整，斥因而型允许半快速尊设备顿和慢慎速设龙备连卸接到谢同一牛条总孔线上炊。控制鉴电路效实现狭起来竟比较元复杂醉，成没本比祖较高隔。每次桥发送雅或接诞收数冰据都名要在州主、环从设嘴备之谎间多峰次交阵换信徐息，挖所以齿数据执传送婶效率骗比较五低。总线饿上的苍信息泉交换心包括调两个领阶段地址都命令将阶段益（简物称地苗址期放）数据饺传送难阶段锹（简男称数荡据期俭）复用胖型总汁线，蜻地址松线和土数据垂线是宽共享饺同一钳组连逮线。8.死3.毒3总线茧的数百据传钟送方籍式8.栋3总线闷的仲是裁、者定时旺和数醋据传裁送总线务的数捕据传镜送方壶式有团三种秩：基本怕数据典传送止方式成组态数据斯传送锅方式特殊藏数据菜传送桃方式基本鞠数据仗传送洪方式总线彼最基霜本的栽数据蚂传送薯方式脸：单盒个数投据读俗和单萝个数郑据写读操趴作是脖把数绪据从城从设悲备读屑到主顽设备写操须作是科把数孙据从盾主设冬备传案送到虏从设荷备并烧写入闯相应辽的地赚方典型历特征：数贩据传堵送阶抖段只登进行那一次或数据联传送祖操作龙。8.写3总线仇的仲诵裁、上定时与和数良据传砍送在复宗用型洒总线淡上进笑行读材操作宪的时展间关母系示刑意图每传屋送一茶个数烧据就带需要冰一个圾地址拴期和航一个女数据但期。复用日型总碍线的店基本翁传送膊方式巩（读扇操作览）8.择3总线许的仲粪裁、避定时备和数蹲据传绍送成组积数据胀传送渐方式也称嗽为块传袖送方左式或猝发连传送婆方式。目的糟：为了灿能高之效率墓地进熄行成肉块数森据（届存放蛮在一霸片连授续的跨地址尝空间渴中）熄的传武送。在一君个地存址期牲后面艳可以刑跟一宇连串辆的数咐据期烟。能大嘉幅度浓地减渣少整胶批数丘据的兰传送筛时间撞。复用训型总敢线的盐成组蝴数据瘦传送庭方式宋（读籍操作断）8.厨3总线秆的仲材裁、滥定时卵和数扒据传躲送特殊汪数据竟传送玻方式比较毒常见电的两鞭种特穗殊数堆据传顽送方吗式：“读后天写”又被链称为“读—修改掉－写”即对妹一个典地址躺中的刑数据垦进行划读出张、修羡改后产再写界回去吐，而钢且整辅个操王作过线程不姿能被耍打断幻玉。“写后百读”在进疫行操挎作的取过程畜中，驰不允口许被赖中断捕。先进旬行写召操作趴，然种后紧己接着想就读廊出刚煎写进唇去的扬值，逗并进监行数疏据校赛验，亚以确预定数维据是踩否被席正确散地写多入。它们咱都是劝原语属操作父。总线叠标准：通绢过总醋线将址各个唱设备其连接扇成一回个系太统所妨必须悟遵循晒的规排范。总线般标准牧一般殃从5个方求面来描照述总财线的态功能涌与特狂性逻辑红规范主要辆是引卸脚信窝号的肾功能翅描述线。如信块号的葵含义项、信罪号的槐传送庸方向劣，以乡丰及采蔑用的装电平袄极性筐等。时序诊规范定义忠各信柴号有堵效/无效节的发迹生时赵间以落及不曲同信静号之充间的栗时间靠关系构。8.序4总线牙实例8.肠4.诞1总线胃的标锦准化8.半4总线环实例电气驾规范描述盾各信调号所临采用什的电肿平标艘准和叠负载吵能力碧。机械束规范定义羊了诸滨如插担槽/插头蛾或插春板的导结构敢、形膏状、针大小辣方面疾的物稠理尺壶寸等丑。通信附协议定义猴数据貌通过糊总线球传送昏时采浓用的障连接装方法崭、数狼据格布式、逼发送举速度馆等方衰面的较规定态。总线港标准僵有两伯种正式付标准由具致有权监威性刺的标季准化吵组织朽制定毯的标课准。业界笛标准由在森业界申内有封影响钞力的劲一个银或几宅个厂而家提谜出、结并得监到业术内其嫌它厂邻家认洞可和夫广泛欠采用胀的标缠准。8.号4总线筐实例PC凭I总线陷概述一种挎与处叫理器欲无关顷的高疾性能舰总线In砌te爱l公司漏首先哑提出伏了PC策I概念刘，并糊联合IB励M、Co饥mp微aq、AS大T、HP、Ap增pl舟e等几槐十家床公司口共同躁制定卫了PC凯I标准防（19隐92年）缩慧。PC增I是Pe轨ri芳ph绩er削al岔C迅om勿po璃ne瓜nt蔑I箭nt话er崖co蓄nn旷ec辞t（设马备部输件互馅连）歪的缩藏写。其1.隶0版本屈于19父92年发衡布，2.辈0版本浊于19文93年发巷布，2.锹1版本煌于19呢95年发盆布，PC露I2免.2版本佛于19辩99年发剥布。一个煌基于PC装I构成反的多娘级层棍次总愈线结游构的坊示意我图8.嫁4.湾2慎PC莫I总线8.晋4总线午实例PC块I主要效具有良以下万的特点总线逢宽度斜大。PC管I总线袖的宽垫度为32位或64位。支持道成组寒传送守，数比据传培送速揪率高暮。PC仰I总线痛的时恼钟频饥率为33促.3卵MH蒙z/流66步.6浓MH劫z，所音以其斥最大字传送驴速度绵可达53联3M脚B/肾s。PC篮I总线喷能够抄满足蛋高速夏设备础数据亏传送舒的需柔要。通过揭桥接师器可择以构点成多款级层我次总演线结跪构。采用PC答I总线们可以卧在一元个系荷统中阔让多倾种总余线共帖存，客容纳帽不同修速度稀的设茧备一剑起工效作。独立泪于CP秩U。8.弓4总线脊实例提供妇自动使配置歼能力产。使与用配熊置寄赛存器暑来支协持设刮备的猪自动上识别凳和配史置。可靠温性高古。在要地址恼、命连令和袖数据招线上障提供羽了奇岸偶校刷验。PC返I总线比信号PC该I总线花中各鸦信号茄线的诵名称丘、分贝组情床况和须具体涛的功伏能信号领后面童有“#”标志博的表理明该绳信号形是低足电平屡有效没有另“#”标志婆的为搜高电侍平有象效in：输在入线瞎（站灾在设叠备的吩角度央上看蛋）ou袜t：输添出线8.碗4总线挪实例t/存s：双地向三蚀态信爷号线s/援t/背s：一兄次只智被一暑个拥瓜有者竞驱动享的抑昏制三硬态信估号线o/并d：开巷路驱达动，石允许骨多台剥设备恒以线盈或方辨式共势享该舌线功能组信号类型描述必有类信号系统CLKin同步时钟线（33MHz或66MHz），上升沿采样。RST#in复位信号线，强制所有PCI寄存器、计数器和信号回到初始状态。地址数据AD[31-0]t/s地址线或数据线（复用）C/BE#[3-0]t/s总线命令或字节有效指示（复用）。地址期内为总线命令，在数据期内则用于指示各字节是否有效。PARt/s奇偶校验位线，对地址或数据提供校验。接口控制FRAME#s/t/s总线周期启动信号，由主设备驱动该信号，以表示AD和C/BE信号已发出，一个新的总线事务已经开始。IRDY#s/t/s主设备就绪信号。进行写操作时表明数据已在AD线上；进行读操作时，表明主方已做好接收数据的准备。TRDY#s/t/s从设备就绪信号。进行写操作时表明从方已做好接收数据的准备；进行读操作时，表明有效数据已在AD线上。STOP#s/t/s停止信号，从设备要求主设备立即中止当前的总线事务。IDSEL#in主设备被选中信号，选定读配置区。DEVSEL#s/t/s从设备被选中信号。当设备地址被译码后，发现该从设备被选中，就发出此信号。功能组信号类型描述必有类信号仲裁REQ#t/s总线申请信号。当主设备需要使用总线时发此请求。GNT#t/s总线授权信号，中央仲裁器授权该主设备在下一个总线事务中控制和使用总线。报错PERR#s/t/s检测到数据奇偶校验错。SERR#o/d检测到地址校验错或系统错。可选类信号64位扩展AD[63-32]t/s地址线或数据线（复用），用于扩充到64位。C/BE#[7-4]t/s总线命令或字节有效指示（复用）。REQ64#s/t/s用于请求64位传送。ACK64#s/t/s授权进行64位传送。PAR64t/s对扩充的AD线和C/BE线提供偶校验。Cache支持SBO#in/out指出对修改行的监听命中。SDONEin/out指出监听结束。中断INTA#o/d中断请求信号。INTB#o/d中断请求信号，仅对多功能设备有意义。INTC#o/d中断请求信号，仅对多功能设备有意义。INTD#o/d中断请求信号，仅对多功能设备有意义。8.造4总线把实例功能组信号类型描述可选类信号边界扫描TCKinJTAG测试时钟。TDIinJTAG测试输入。TDOoutJTAG测试输出。TMSinJTAG测试模式选择。TRST#inJTAG测试复位。8.释4总线苍实例PC救I总线笔的基本简信号按功件能可卷以分乒为以到下几趋组：地址趣和数湿据信迎号：是包含32根分望时复惕用的犹地址/数据成线；接口更控制恰信号禾：控设制数泽据交蓝换的阴时序躁，使右发送离端和启接收镰端协厦调工立作；错误插报告唐信号附：用冻于报歪告错潜误；仲裁决信号弹：PC蓝I总线添采用油集中虹式仲畅裁，烛每台PC叔I总线功主设蜡备都芬有自霸己独蔽立的否一对酬仲裁棚信号安线，杯它们闲直接股与总疫线仲间裁电纸路相魂连；系统钩信号张：时勿钟和眠复位建信号董。8.云4总线屠实例PC畅I总线拆的扩展雀信号按照闲功能子可以忘分为呀以下役几组纲：64位总遇线扩交展信监号：苦包括卡分时妄复用穴的地悬址/数据咸线以遥及用衔于协秆调使帐用64位总招线的疼控制璃信号愧；接口眼控制店信号思：用何于锁辣定总番线；中断饲信号礼：供翻那些叉必须胁产生体中断设服务代请求芽的设天备使淡用。搂每台PC洒I设备贱都通坚过各诱自的班中断祝信号辞线与府中断加控制参器连模接；Ca疏ch举e支持拿信号燃：用靠于支漠持实投现多Ca言ch迅e的一肝致性晋（监欣听法钞）；边界掀扫描脸信号卷：用妖于支绘持IE痛EE作11脑49病.1标准乏定义防的测蠢试。8.砌4总线堡实例总线碑周期艰类型PC五I总线坐周期奋由当愧前的舍主设帮备发阁起，怒该主后设备灵通过鸦在C/凉BE蚂#[枯3-医0]线上霸发送4位编遍码来兄指出茂当前较要进以行的础总线半周期蛇。在孤从设赏备译介码确主认被鼻选择六后，陕主从棚设备哪协调些配合役完成暖指定鞭的总牌线周车期操抽作。PC夕I支持检任何绳主设删备和轨从设烦备之皆间点痛到点仍的访命问，驱也支胡持某奶些广绳播读禽写。PC砖I总线尿的12种命学令如阶表所践示8.涉4总线斯实例C/BE#[3-0]命令名称C/BE#[3-0]命令名称0000中断确认周期1000保留0001特殊周期1001保留0010I/O读周期1010配置读周期0011I/O写周期1011配置写周期0100保留1100存储器多重读周期0101保留1101双地址周期周期0110存储器读周期1110存储器读行周期0111存储器写周期1111存储器写和使无效周期8.袋4总线叫实例PC雄I总线伟仲裁采用同集中糟式仲蛛裁方县式每个PC蓄I主设脖备都析有自炒己独顶立的RE幕Q#（总筑线请理求）GN店T#（总薄线授玻权）怀两条闪信号抗线与率中央作仲裁表器相揭连。具体竹的仲拔裁算馅法由驱厂商第决定PC晓I总线棕支持隐藏泻式仲写裁在总宵线被爱某一讽主设较备（洪设为A）占获用期袜间，现中央定仲裁咽器可仰以对盯当前胜的使含用总编线请宾求进羞行仲肾裁，终确定抹下一延次将构要使彻用该价总线蛋的主亮设备新（设孕为B），除它可堆以置GN烟T#没-惕A为无改效，谅而置GN既T#全-磨B为有旋效。当主忆设备A完成甘数据炭传送纱、释款放FR窜AM润E#和IR斑DY跳#信号歉线后葛，设庸备B可以败立即漠开始笛一个计新的版总线么周期栋。8.似4总线贺实例PC闭I总线婶的数贵据传踪蝶送方李式支持简基本俭数据山传送押方式朽和成紧组数质据传谈送方充式。以一别次读钻操作柳为例雀来说检明通边过PC睛I总线袄进行触成组束数据捏传送参的过换程。假设挺该成甜组数糖据传绩送一咬次需眯要读毙出三费个数攻据图中晓的环毫形箭犁头表卫示该偶信号敏线由科一个头设备产驱动告转换鹅成另撕一个雹设备谱驱动拍的过腾渡期霜。8.航4总线粒实例PC愚I总线趟的成盾组传饱送方渡式（梦读操概作）8.裤4总线暮实例工业逼标准巨总线（In倘du也st编ry繁S衬ta冤nd房诚ar绳d影Ar迈ch代it浊ec疤tu化re）IB牛M于19谎84年为胸推出蝇微型塌计算话机PC赶/A执T而建奴立的发系统深总线衬标准也称烤为AT总线共有98根信获号线递，分偷成地挑址线吃、数再据线吧、控林制线寺、时穿钟线具和电六源线5种。总线过的主掩要特择点由8位的PC总线垮发展慢而来阴的16位总线最高谎工作窄频率拖为8M先Hz8.随4.抬3摆IS辛A总线8.迹4总线盐实例数据垦传输价速率祖达到16嫩MB碧/s地址禽线24条，伶可寻洋址16问M字节浅地址籍空间孕。支持8种总找线操垦作存储闻器读须、存蹲储器龄写、I/虎O读、I/筋O写中断励响应雹、DM为A响应册、存李储器寸刷新片和总暖线仲素裁与原船来微拥机上悉用的PC堂/X早T总线守完全拥兼容设有舌独立版的地璃址线床和数键据线IS速A总线关主要注是面布向单哨用户华应用蜜的总希线，妨故不糠适用赵多用幅户应梅用环倦境泉。IS避A总线坟带宽膛为5M戚B/板s，不统适用辉于32位CP匹U的计皂算机柱系统墓。8.堆4总线柴实例扩充姿的工婚业标恋准总赢线（Ex微te抄nd积ed盗I仆nd灰us性tr晴y据St纲an逐da械rd蜓A帝rc部hi时te菌ct售ur坡e）32位总隙线共有19许8根信乌号线时钟典频率书为8.嘱33军MH兔z支持塌多个桐总线挥主控稍和成立组传猛送具有韵独立腹的数箭据线失和地侧址线检，其打宽度胜都是32位，称最大权寻址开空间侮为4G水B，最衡大数碗据传呼送速天率为33摆MB由/s。8.混4.超4蠢EI也SA总线8.围4总线听实例主要顾缺点EI保SA总线宅比IS志A总线察复杂杜得多到，所永以其偷实现蜻成本系更高械。EI造SA总线者是一厨种与怒处理袭机体课系结瓣构密点切相晌关的猪总线复，不辛是一卸种独吧立的沿总线及标准往。EI仅SA总线鸭的带圆宽偏细低，傍不能惑很好刮地满奔足一续些新驴的视门频显都示适药配器桥对总忠线带家宽的槽要求宾。以上备缺点锡使EI拿SA总线烫的应莫用受姿到了影限制辽。8.脱4总线废实例一种州通用上的全喂开放堡局部壁总线创（19遵91年）也称柏为VL总线母（VE桥SA垮L孔oc李al哈b特us）VE房诚SA（Vi汪de蜂o撤El掠ec狼tr陪oc烫ni节c娘St缘瑞an肿da我rd共A惨ss者oc图ia禾ti晋on，即唱视频洋电子泰标准获协会肥）与60多家去公司键联合受推出VL总线性的主要继目标支持CP怪U直接分与高唇速视加频控杯制器还连接不，其馆它的聪高速切外设跟如硬百盘、常局域司网卡云等也昆可以侨使用VL总线雄，以定充分璃提高队系统君的性指能。8.众4.及5球VE极SA总线跃（VL总线须）8.金4总线走实例VL总线降的数纽奉据宽流度为32位，泛可以墓扩展正到64位。直接吨采用CP叔U的时掀钟，侮最高纠主频秃可达66脉MH口z。实际中上受吧限于VL总线汁扩展带槽的巩性能奔，不底能超朴过40贤MH敏z，一供般为33闲MH朗z。VL的最掠大传啄送率披达到13愿2M禽B/妄s，是IS无A总线坟传送口率的16倍。VE谈SA比EI动SA性能跃更完虚善，纵传送咏速率独更高阵，大晋幅度缴地提态高了导外设杠的运诵行速肢度。溪不过晌，VE常SA总线告存在败着规邮范定绩义不拒严格予、兼迹容性殃差、迹总线捏速度悲受CP煎U速度短影响绣等缺舱陷。Sm需al岂l脂Co届mp杆ut饶er验S彼ys鞭te熔m牵In越te候rf旦ac宫e（小馋型计狸算机宜系统品接口呼）的在简称尿，是饿一种冶直接混连接仗外设江的并掏行I/项O总线粪。用于窝连接们硬盘棍、光戏驱、赏扫描咐仪等愤等需置要高视速数虚据传滋送的期设备坐。接在SC照SI总线战上的君设备域以菊掏花链屡的形杨式相笑连。8.寨4.怖6革SC储SI总线SC砖SI接口侄配置新实例8.歌4总线啄实例SC晌SI总线起的仲逢裁采机用自欧举分提布式钻方案闭，连市接在登总线芦上的贡每台栗设备活都有痕一个糟唯一绕的标芒识号ID（0～7）。（标夫识号娃也就崖是该妥设备握的优必先级绵，7为最阅高，0为最六低）SC禾SI总线喊的主代要特汪性SC楚SI是系愧统级渴的标林准输蹈入输自出总需线接言口，尾可以中与各雨种采爱用SC稿SI接口呜标准带的外不部设高备相窄连，刘总线胁上的苹主机扰适配曾器和SC语SI外设奸的总犬数最骑大为8个（SC疯SI氧-3允许制连接16个）盾。SC奸SI支持驼多任馅务并鸟行操归作，娱具有减总线戒仲裁鸡功能狂。8.天4总线聋实例SC私SI可以晓按同俩步方低式和楼异步宾方式主传输通数据著。同步届方式停下的同数据写传输户速率煮：5茫MB谜/s异步拣方式银下的殃数据涂传输坚速率爬：2.团5唉MB慨/sSC扫SI歇-2将SC距SI坊-1的8位数酒据总仔线电奔缆称锄为A电缆，并雄增加志了一永根B电缆。B电缆校进行16位或32位的写数据碧传送疑，采存用同毁步通考信，涌时钟帅频率絮提高势到10状MH轮z，所腹以最扬大数府据传丛输率启为20刃M膊B/扇s或40度M仔B/眨s。19江95年推种出的SC膊SI疤-3的数亭据传鲜输率评达60～12之0M这B/德s。后来颂推出床的Ul乌tr澡a嘉64东0叼SC俊SI的时旧钟频深率为16盗0M炕Hz，数废据传支输率框达64挺0M社B/疮s。8.振4总线构实例SC葬SI总线书上的轨设备惧没有阅主从袭之分徒，双伪方平塘等。驱动贩设备存和目御标设铜备之迟间采宿用高虏级命秘令进剪行通剧信，碧不涉晓及外菜部设黄备的摘物理夏特性掌。使用干方便虏、适飞应性史强，萄便于限集成农。8.伏4总线施实例US稿B总线见的由废来通用赛串行由总线US跌B（Un抄iv钉er豆sa侮l渐Se蒜ri液al简B世us）是遗由Co愈mp个aq、Di阴gi齐ta雄l、IB彩M、In夕te完l、Mi蓝cr与os偿of沸t、NE蛙C和No柴th拣er捉n昼Te蠢le台co抬m献7家公现司联津合推营出的宜新一露代标盘准接依口总慕线。19写94年US夸B蠢0.饰719近98年US辜B杀1.酒119幸99年US补B柱2.它0US桂B铜1.灰1与US庸B格2.模0的主优要特耕性比尸较8.毅4.淘7呈US合B总线8.括4总线画实例版本传输速度Mb/s可连接点数接点间距离(m)拓扑结构支持系统支持特性信号线条数USB1.11.5/121275星形Win95以上PnP、热插拔4/9USB2.0480125星形Win98以上PnP、热插拔4/9US已B悬1.欢1与US起B黑2.锈0的主嫌要特口性8.费4总线书实例US疲B总线休的特脱点使用嚼方便速度扒快US笋B接口侨的最住高传蹈输率岔可达填每秒48牲0M籍b连接荡灵活低成种本电刘缆（怜和Hu黎b）连互接US引B通过古一根4芯的什电缆类传输懂信号渣和电辆源，肤电缆丝式长度顷可达5米。独立庭供电8.勤4总线袄实例US车B总线例的系鹅统结急构在US造B系统凑中，劣设备炉与主幼机采职用星浆形连尤接匙。Hu尸b：集隆线器8.容4总线体实例在物移理结锯构上亭，设列备通喘过Hu费b连接谎到主往机上坚，但糊在逻旷辑上顺，主撞机直锻接与执设备童进行裹通信挥。根Hu颈b集成饿在主步机的浴主控滨器中北，具第有2~涛4个US励B端口互，连珠接采她用“扩级联指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