总线的概念
总线(Bus)是指计算机组件建规范化的交换数据的方式(媒介),即以一种通用的方式为各组件提供数据传送和控制逻辑。从另一个角度来看, 如果说转(Mother Board)是一座城市,那么总线就是城市里的公共汽车,能够按照固定的行车路线,传输来回不同运转的比特。这些线路 在同一时间内都仅能负责传输一个比特。因此必须有同时才用多条线路才能发送更多的资料,而总线可同时传输的资料数就称为宽度,以比 特为单位,总线宽度越大,传输性能即越佳。总线的带宽(即单位时间内可以传输的总资料数)为:总线带宽=频率*宽度(Bytes/sec)
基本概念
-
总线传输的四个阶段
- 申请分配阶段:分配下一个周期的总线使用权,包含传输请求、总线仲裁。
- 寻址阶段:取得主模块要访问的从模块的地址和命令。
- 传输阶段:主模块和从模块进行数据交换,单向或双向。
- 结束阶段:信息从总线撤除,让出总线使用权。
-
总线设备
- 主设备:获取总线控制权的设备。
- 从设备:指被主设备访问的设备,它只能响应主设备发来的各种总线命令。
总线分类
总线的分类可以按照数据传输格式、总线功能、时序控制方式三个角度划分
数据传输传输格式方式
- 串行总线:一条线传输
- 并行总线:多条线传输
总线功能方式
-
片内总线:片内总线是芯片内部的中心概念。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
-
系统总线:系统总线是计算机系统内各功能组件(CPU、主存、i/o接口)之间互相连接的总线。按系统总线传输信息内容不同,又可以分为3类:数据总线、地址总线和控制总线
- 数据总线(data bus): 在CPU与RAM之间来回传送需要处理或是需要存储的数据。
- 地址总线(address bus):用来指定RAM(random access memory)之间存储的数据的地址。
- 控制总线(control bus):将微处理器控制单元(control unit)的信号,传输的周边设备。一般常见的位USB bus和1394 bus。
-
通信总线:通信总线是用于计算机系统之间或计算机系统与其他系统(如远程通信设备、测试设备)之间信息传送的总线,通信总线也称为外部总线。
系统总线的结构
- 单总线结构
- 双总线结构
- 三总线结构
总线定时方式
- 同步定时方式
- 异步定时方式
总线仲裁
- 集中仲裁方式
- 分布仲裁方式