第八章微计算机总线 ④总线的基本概念、原理及其类型 SA总线的原理、设计方法 PCI总线的工作过程
第八章 微计算机总线 总线的基本概念、原理及其类型 ISA总线的原理、设计方法 PCI总线的工作过程
1.总线出现的背景： ·计算机部件要具有通用性，适应不同系统与 不同用户的需求，设计必须模块化。 。计算机部件产品（模块）供应出现多元化。 ·模块之间的联接关系要标准化，使模块具有 通用性。 ·模块设计必须基于一种大多数厂商认可的模 块联接关系，即一种总线标准
1. 总线出现的背景： 计算机部件要具有通用性，适应不同系统与 不同用户的需求，设计必须模块化。 • 计算机部件产品(模块)供应出现多元化。 • 模块之间的联接关系要标准化，使模块具有 通用性。 • 模块设计必须基于一种大多数厂商认可的模 块联接关系，即一种总线标准
2.总线的标准 ·总线是一类信号线的集合是模块间传输信息 的公共通道，通过它，计算机各部件间可进 行各种数据和命令的传送。 。1 为使不同供应商的产品间能够互换，给用户 更多的选择，总线的技术规范要标准化。 ·总线的标准制定要经周密考虑，要有严格的 规定
2. 总线的标准 总线是一类信号线的集合是模块间传输信息 的公共通道，通过它，计算机各部件间可进 行各种数据和命令的传送。 为使不同供应商的产品间能够互换，给用户 更多的选择，总线的技术规范要标准化。 总线的标准制定要经周密考虑，要有严格的 规定
2. 总线的标准 ·总线标准（技术规范）包括以下几部分： >机械结构规范：模块尺寸、总线插头、总线 接插件以及按装尺寸均有统一规定。 >功能规范：总线每条信号线（引脚的名称）、 功能以及工作过程要有统一规定。 >电气规范：总线每条信号线的有效电平、动 态转换时间、负载能力等
2. 总线的标准 总线标准（技术规范）包括以下几部分： ➢ 机械结构规范：模块尺寸、总线插头、总线 接插件以及按装尺寸均有统一规定。 ➢ 功能规范：总线每条信号线（引脚的名称）、 功能以及工作过程要有统一规定。 ➢ 电气规范：总线每条信号线的有效电平、动 态转换时间、负载能力等
3.总线的发展情况 ·S-100总线：产生于1975年，第一个标准化总线， 为微计算机技术发展起到了推动作用。 ■IBM-PC个人计算机采用总线结构（Industry Standard Architecture,ISA)并成为工业化的标 准。先后出现8位ISA总线、16位ISA总线以及后来 兼容厂商推出的EISA(Extended ISA)32位ISA总线
3. 总线的发展情况 S-100总线：产生于1975年，第一个标准化总线， 为微计算机技术发展起到了推动作用。 IBM-PC个人计算机采用总线结构（Industry Standard Architecture, ISA)并成为工业化的标 准。先后出现8位ISA总线、16位ISA总线以及后来 兼容厂商推出的EISA（Extended ISA)32位ISA总线
3.总线的发展情况 ·为了适应微处理器性能的提高及I/0模块更高 吞吐率的要求，出现了VL-Bus(VESA Local Bus)PCI (Peripheral Component Interconnect,PCI)总线。 "适合小型化要求的PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)总线，用于笔记本计算机的功 能扩展
3. 总线的发展情况 为了适应微处理器性能的提高及I/O模块更高 吞吐率的要求，出现了VL-Bus(VESA Local Bus)和PCI(Peripheral Component Interconnect,PCI）总线。 适合小型化要求的PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)总线，用于笔记本计算机的功 能扩展
4.总线的指标 计算机主机性能迅速提高，各功能模块性能 也要相应提高，这对总线性能提出更高的要求。 总线主要技术指标有几方面： ·总线宽度：一次操作可以传输的数据位数， 如S100为8位，ISA为16位，EISA为32位， PC1-2可达64位。总线宽度不会超过微处理器 外部数据总线的宽度
4. 总线的指标 计算机主机性能迅速提高,各功能模块性能 也要相应提高,这对总线性能提出更高的要求。 总线主要技术指标有几方面： 总线宽度：一次操作可以传输的数据位数， 如S100为8位，ISA为16位，EISA为32位， PCI-2可达64位。总线宽度不会超过微处理器 外部数据总线的宽度
4. 总线的指标 ·总数工作频率：总线信号中有一个CLK时钟， CLK越高每秒钟传输的数据量越大。ISA、EISA 为8MHz,PC1为33.3MHz,PCI-2可达达66.6MHz。 ·单个数据传输周期：不同的传输方式，每每 个数据传输所用CLK周期数不同。ISA要2个， PCI用1个CLK周期。这决定总线最高数据传输 率
4. 总线的指标 总数工作频率：总线信号中有一个CLK时钟， CLK越高每秒钟传输的数据量越大。ISA、EISA 为8MHz，PCI为33.3MHz, PCI-2可达达66.6MHz。 单个数据传输周期：不同的传输方式，每每 个数据传输所用CLK周期数不同。ISA要2个， PCI用1个CLK周期。这决定总线最高数据传输 率
5.总线的分类与层次 ·系统总线：是微处理器芯片对外引线信号的 延伸或映射，是微处理器与片外存储器及I/0 接口传输信息的通路。系统总线信号按功能 可分为三类： >地址总线(Where):指出数据的来源与去向。 地址总线的位数决定了存储空间的大小
5. 总线的分类与层次 系统总线：是微处理器芯片对外引线信号的 延伸或映射，是微处理器与片外存储器及I/0 接口传输信息的通路。系统总线信号按功能 可分为三类： ➢ 地址总线（Where）：指出数据的来源与去向。 地址总线的位数决定了存储空间的大小
5.总线的分类与层次 ·系统总线： >数据总线(What)提供模块间传输数据的路 径，数据总线的位数决定微处理器结构的复 杂度及总体性能。 >控制总线(When):提供系统操作所必需的 控制信号，对操作过程进行控制与定时
5. 总线的分类与层次 • 系统总线： ➢ 数据总线（What）提供模块间传输数据的路 径，数据总线的位数决定微处理器结构的复 杂度及总体性能。 ➢ 控制总线（When）：提供系统操作所必需的 控制信号，对操作过程进行控制与定时