总线基本知识(共34张)

Home7.1总线基本知识7.2系统总线7.3外总线7.微型计算机总线技术内容简介习题解答重点/难点第1页，共34页。总线是微型计算机系统的重要组成部分，是系统中传递各类信息的通道，也是微型计算机系统中各模块间的物理接口，它负责CPU和其它部件之间信息的传递。通过本章学习，熟悉总线的一般概念和微机系统总线的组成，理解PCI总线、RS-232-C总线和USB总线的性能特点、连接方法及应用场合，学会根据总线的规范设计简单的扩展接口。

Home内容简介7.微型计算机总线技术第2页，共34页。Home总线的基本概念，包括总线的定义、描述总线的特征要素以及总线的电气特性。微机总线的组成结构，片内总线、内总线、外总线的含义及其应用特点。PCI总线的工作原理、连接方式，以及PCI配置的方法。RS-232-C总线的接口特点、电气特性和使用方法。USB总线的拓扑结构、功能特点和连接使用方法。重点与难点7.微型计算机总线技术第3页，共34页。HomeNext7.1总线基本知识1总线:是一组信号线的集合.它是器件之间通信和控制的的渠道.1.微型计算机总线概述——以分时的方法来为多个部件服务的——总线仲裁电路来避免总线冲突——总线的指标主要有2个，总线的工作频率和总线的宽度

—总线频率是总线时钟频率

—总线的宽度是指能够一次并行传送的信息位数第4页，共34页。HomeNext2微型计算机的总线结构图

HomeNextBack7.3外总线CPU北桥南桥RAMCacheAGPCRTBIOSPCIISA前端总线/CPU总线接口卡外设总线扩展槽KBD，Mouse串行/并行接口HDD/CDROM(IDE)FDDUSB第5页，共34页。HomeNext3三总线的的总线结构图

HomeNextBack7.3外总线第6页，共34页。7.1总线基本知识4总线的分类

异步并行总线并行总线同步并行总线总线异步串行总线串行总线同步串行总线HomeNextBack第7页，共34页。7.1总线基本知识5总线的性能比较

HomeNextBack所以内部一般用并行总线，如PCI，ISA。外部一般用串行总线，如网线。并行总线传输快距离短复杂成本高串行总线传输慢距离远简单成本低第8页，共34页。7.1总线基本知识6并行总线HomeNextBack数据总线,DB并行总线的构成地址总线,AB控制总线,CB并行总线，随着技术的不断发展，正朝着高速，半同步，兼容的方向发展。第9页，共34页。——总线的指标主要有2个，总线的工作频率和总线的宽度RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号，C表示修改次数。设备驱动程序(USBDeviceDriver)最高峰值传输速度可达528MB/s.最大允许64位并行数据传输所以内部一般用并行总线，如PCI，ISA。掌握常用系统总线和局部总线的内部结构和工作原理并行总线的构成地址总线,ABRS-232-C总线的接口特点、电气特性和使用方法。在PCI总线中，存在3种地址空间：——传输距离短，一般用于20m以内的通信RS-485采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的能力。——总线仲裁电路来避免总线冲突PCI(PeripheralComponentInterconnect)是种即插即用的总线标准,支持全面的自动配置。并行总线的构成地址总线,AB7.1总线基本知识7串行总线传输方式１．单工：只能单向传数据。２．半双工：能相互传数据，但在一个时刻只能向一个方向传。３．全双工：在同一时刻，可以相互传数据。他们的区别：重在软件，而不是硬件。目前使用比较多的是ＲS-232，ＲS-423和USB标准。HomeBack第10页，共34页。２．半双工：能相互传数据，但在一个时刻只能向一个方向传。RS-485采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的能力。并行总线的构成地址总线,AB他们的区别：重在软件，而不是硬件。USB总线的拓扑结构、功能特点和连接使用方法。熟悉微型计算机总线的组成结构——总线的指标主要有2个，总线的工作频率和总线的宽度它是器件之间通信和控制的的渠道.总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，传输信号能在千米以外得到恢复。主控制器驱动程序(HostControllerDriver)在PCI总线中，存在3种地址空间：PCI总线的基本连接方式PCI(PeripheralComponentInterconnect)是种即插即用的总线标准,支持全面的自动配置。1.

PCI总线HomeNext17.2系统总线PCI(PeripheralComponentInterconnect)是种即插即用的总线标准,支持全面的自动配置。最大允许64位并行数据传输采用地址/数据总线复用方式最高总线时钟可达66MHZ支持多总线结构和线性突发传输最高峰值传输速度可达528MB/s.第11页，共34页。HomeNextBack2.PCI总线的系统27.2系统总线第12页，共34页。HomeNextBackPCI总线的基本连接方式37.2系统总线第13页，共34页。HomeNextBack3.PCI总线的地址空间47.2系统总线

在PCI总线中，存在3种地址空间：

MEMORY空间、I/O空间、配置空间CPU的引脚上只支持I/O和MEMORY空间，并不支持配置空间。实际上，配置空间是通过使用I/O空间的部分地址（0CF8H-----0CFCH，DWORD）来实现的。其中，将0CF8H用做配置地址寄存器（CFG-ADDR），存放配置空间的地址，0CFCH用做数据寄存器（CFG-DATA），存放CPU和PCI设备相互传递的数据。

第14页，共34页。HomeNextBack4.ISA总线57.2系统总线ISA(IndustryStandaryArchitecture)总线是8位/16位数据传输总线的工业标准。ISA是同步并行总线,有88根信号线,是在原来XT总线62线的基础上再扩充36线而成的.向上与XT总线系统兼容。ISA在PC机上,是南桥与键盘,鼠标,打印机等娱乐设备连接的接口,硬盘和光区也是接在ISA总线上的。第15页，共34页。4.AGP总线67.2系统总线AGP（加速图形端口）是Intel为高性能图形和视频支持而专门设计的一种新型总线。AGP以PCI为基础，但在物理上、电气上和逻辑上独立于PCI。与PCI带有多个插槽的真正总线不同，AGP是专为系统中一块视频卡设计的点到点高性能连接，只有一个AGP插槽可以插入单块视频卡。HomeBack第16页，共34页。AGP接口的系统结构

77.2系统总线HomeBack第17页，共34页。HomeNext17.3外总线1.RS232C及RS485总线RS-232-C总线RS-232-C是美国电子工业协会EIA制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号，C表示修改次数。——一个主通道和一个辅助通道

——规定的数据传输速率为每秒50、75、100等波特——传输距离短

，一般用于20m以内的通信

RS-485总线——采用平衡发送和差分接收——采用半双工工作方式——可以联网构成分布式系统，最多达128台驱动器和128接收器第18页，共34页。HomeNext27.3外总线使用Modem的RS-232C接口

第19页，共34页。HomeNext37.3外总线不使用Modem的RS-232C接口

第20页，共34页。HomeNext47.3外总线RS232C接口电路

第21页，共34页。HomeNext47.3外总线

RS-485是一种串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的能力。总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，传输信号能在千米以外得到恢复。RS-485采用半双工工作方式，因此，发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉信号线第22页，共34页。HomeNext52.ＵＳＢ总线HomeNextBack7.3外总线USB(UniversalSerialBus)是外围设备与计算机进行连接的接口总线．——即插即用，热拔插，接口体积小，节省资源，传输可靠，提供电源，良好的兼容性，共享式通信和低成本——达到了480Ｍb/s的传输速度.——半双工串行总线.第23页，共34页。HomeNext6高速外设的USB线缆与电阻的连接HomeNextBack7.3外总线可见USB是半双工串口第24页，共34页。HomeNext7USB系统组成HomeNextBack7.3外总线第25页，共34页。HomeNext8USB数据包的格式

HomeNextBack7.3外总线第26页，共34页。HomeNext9USB系统软件组成HomeNextBack7.3外总线

主控制器驱动程序(HostControllerDriver)——对USB交换的调度，并通过根HUB或其他的HUB完成对交换的初始化，在主控制器与USB设备之间建立通信信道。设备驱动程序(USBDeviceDriver)——驱动USB设备的程序，通常由操作系统或USB设备制造商提供。

USB芯片驱动程序(USBDriver)——在设备设置时读取描述寄存器以获取USB设备的特征，并根据这些特征，在请求发生时组织数据传输。第27页，共34页。HomeNext10USB的连接器HomeNextBack7.3外总线USB规定了两种连接器，分别称为A系列和B系列。通常计算机主机板上的连接器都是A系列的，B系列的连接器常见于设备端上。1234123412341234A系列B系列USB图标第28页，共34页。HomeNext11USB通信流HomeNextBack7.3外总线第29页，共34页。HomeNext12USB通信流HomeNextBack7.3外总线第30页，共34页。HomeNext133.IEEE1394总线HomeNextBack7.3外总线

IEEEl394是一种高性能的串行总线，是Apple公司开发的计算机接口技术。IEEE1394作为一种数据传输的开放式技术标准，能够以100Mbps、200Mbps和400Mbps的高速率进行声音、图像信息的实时传送，还可以传送数字数据以及设备控制指令