「这是我参与2022首次更文挑战的第35天,活动详情查看:2022首次更文挑战」。
一组能为多个部件分时共享公共信息的传送线路就叫总线,其内部有多个数据线,但整体抽象成一根总线。 同一时刻只允许一个1部件向总线发送信息,总线上可以挂多个部件,多个部件可同时从总线上接收相同的信息,这就是总线的两个特征,分时和共享。
猝发传送
在一个总线周期内传输存储地址连续的多个数据字的总线传送方式就是送出一个地址,收到多个地址连续的数据,还能提高访存效率。
分类
按数据传输格式
串行总线:只需要一条传输线,成本低,远距离传输,节省布线空间,相对慢,串并行转换开销。
并行总线:时序逻辑简单,实现比较容易,但是它站空间,远距离传输成本很高,容易产生码间串扰。
按连接的部件不同
片内总线、系统总线、通信总线
片内总线就是芯片内部的总线。
通信总线、用于连接不同的计算机。
系统总线又分为数据总线、地址总线、控制总线。
数据总线DB其宽度参考机器字长、存储字长,它是双向传递的,还是承载的媒介。
地址总线AB的宽度参考主存地址空间大小、它是单向的。
控制总线CB主要传输控制命令,反馈信号。
通信总线:连接不同的计算机。
系统总线的结构分类
| 单总线 | 双总线 | 三总线 | |
|---|---|---|---|
| 优点 | 简单 | 解放效率 | 对高速外设置DMA总线,提高访存效率,提高高速外设性能,更快响应 |
| 缺点 | 浪费 | 加硬件 | 整体工作效率低 |
性能指标
传输周期:就是一次总线操作的时间。
时钟周期:就是机器的时钟周期。
工作频率:总线上各种操作的频率,也是总线周期的倒数。
时钟频率:总线时钟频率的倒数。
宽度:总线可以并行传输的数据位数。
带宽:总线上可以传输数据的位数。
总线复用:常把地址线和数据线复用。
信号线数:地址总线和数据总线、控制总线的线数和。
总线操作和定时
总线传输的阶段:申请分配、寻址、传输、结束。
| 标题 | 同步定时 | 异步定时 | 半同步通信 | 分离式通信 |
|---|---|---|---|---|
| 优点 | 速度快,易实现 | 周期长度可变,适合速度差较大的设备 | 统一时钟基础上加了一个wait信号 | 将一个传输周期变为2个,提高总线利用率 |
| 缺点 | 主从设备强制性同步、速度不匹配、无法检验数据有效性 | 复杂、慢 | 适合速度差异大的设备交互 | 当慢速设备在准备数据时,占用浪费总线资源 |