总线的分类和性能

• 大纲
• 总线的概念
• 概念：
• 为什么用总线
• 总线的结构优点：
• 总线的特点
• 总线的分类
• 1.按数据传输格式：
• 2.按时序控制：
• 3.按总线功能：
• 总线的性能指标
• 1.宽度：
• 2.总线频率：
• 3.传输率：
• 总线的标准：
• 概念
• 总线标准

大纲

总线的概念

概念：

总线是一组能为多个部件分时共享的公共信息传输路线
是连接计算机系统中连接各个部件的信息通道，通过总线可以传输数据信息，地址信息，控制命令和状态信息。

为什么用总线

因为早期的计算机是采用的分散式连接，不易于实现随时增加或减少外部设备，对于现代计算机来说，为了解决I/O设备与主机之间的连接的灵活性问题，计算机结构从分散连接发展为总线连接。

总线的结构优点：

1.支持模块化设计

      总线结构使得系统成为由总线连接的多个独立子系统

2.开放性和通用性

由于总线由总线标准，而且总线技术规范是公开的，使得商家能够在此基础上进行设计和生产扩展卡。

3.灵活性好

 有了总线后，为系统的组合带来了一定的随意性，系统主板上有多组总线扩展槽，
 在总线扩展槽上插入符合规范的适配卡，就可以连接相应的设备

总线的特点

  1.共享：总线时可以有多个部件，各个部件之间互相交换信息都可以通过总线来共享
  2.分时：同一时刻只允许有一个部件向总线发送信息。

总线的分类

1.按数据传输格式：

 1.串行总线
 2.并行总线

串/并行的优缺点：

2.按时序控制：

 1.同步总线
 2.异步总线

3.按总线功能：

 1.内部总线：内部总线是芯片内部的总线，它是cpu芯片内部寄存器与寄存器之间，寄存器与ALU之间的公共连接线
 2.局部总线：它是主机板上的信息通道，连接主板上各主要部件，而且通过扩展槽连接各种适配器
 3.系统总线：是计算机系统各功能部件（CPU，主存，I/O接口）之互相连接的总线
 4.外部总线（通信总线）：是用户计算机系统之间或者计算机系统与其他系统（远程通信设备，测试设备）之间信息的传送的总线，可以支持多个cpu的并行处理。

对于系统总线来说，如果按照系统总线传输内容的不同，又可以分为：
数据总线 地址总线 控制总线

总线的性能指标

1.宽度：

总线宽度是指一次可同时传输的数位数，用bit表示

2.总线频率：

总线工作时每秒钟能传输的数据次数

3.传输率：

总线工作时每秒钟能传输的字节数，MB/S

 传输率=（总线宽度/8位）*总线频率

总线宽度越宽，频率越高，传输率就越高。

总线的标准：

概念

便于机器的扩充和新设备的添加，有了总线标准，不同厂商可以按照同样的标准和规范生产各种不同功能的芯片、模块和整机，用户可以根据功能需求去选择不同厂家生产的、基于同种总线标准的模块和设备，甚至可以按照标准，自行设计功能特殊的专用模块和设备，以组成自己所需的应用系统。这样可使芯片级、模块级、设备级等各级别的产品都具有兼容性和互换性，以使整个计算机系统的可维护性和可扩充性得到充分保证。。（方便模块化设计）

总线标准

1.总线标准-ISA：

 ISA总线是IBM公司1984年为推出PC/AT机而建立的系统总线标准。
 所以也叫AT总线。

2.总线标准-EISA

EISA总线是一种在ISA总线基础上扩充的开放总线标准。
支持多总线主控和突发传输方式。

3.总线标准-PCI

是一种高性能的32位局部总线。它由Intel公司于1991年底提出，后来又联合IBM、DEC等100多家PC业界主要厂家，于1992年成立PCI集团，称为PCISIG，进行统筹和推广PCI标准的工作。

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