哈工大計算機組成原理第三章課件唐朔飛老師

1、第三章 系統(tǒng)總線,3.1 總線的基本概念,3.2 總線的分類,3.3 總線特性及性能指標,3.4 總線結構,3.5 總線控制,更多資料下載: http:/,3.1 總線的基本概念,一、為什么要用總線,二、什么是總線,三、總線上信息的傳送,串行,并行,四、總線結構計算機舉例,1. 面向 CPU 的雙總線結構框圖,中央處理 器 CPU,3.1,2. 單總線結構框圖,3.1,3. 以存儲器為中心的雙總線結構框圖,M.M,3.1,3.2 總線的分類,1.片內總線,2.系統(tǒng)總線,芯片內部 的總線,雙向 與機器字長、存儲字長有關,單向 與存儲地址、 I/O地址有關,有出 有入,計算機各部件之間 的信息傳輸

2、線,存儲器讀、存儲器寫 總線允許、中斷確認,中斷請求、總線請求,3.通信總線,串行通信總線,并行通信總線,傳輸方式,3.2,3.3 總線特性及性能指標,一、總線物理實現,二、總線特性,尺寸 形狀,傳輸方向 和有效的 電平 范圍,每根傳輸線的 功能,信號的 時序 關系,3.3,地址 數據 控制,三、總線的性能指標,數據線 的根數,每秒傳輸的最大字節(jié)數（MBs,同步、不同步,地址線 與 數據線 復用,地址線、數據線和控制線的 總和,負載能力,并發(fā)、自動、仲裁、邏輯、計數,3.3,ISA EISA VL-BUS PCI,總 線 標 準,四、總線標準,3.3,3.4 總線結構,一、單總線結構,1. 雙

3、總線結構,具有特殊功能的處理器 由通道對I/O統(tǒng)一管理,二、多總線結構,3.4,2. 三總線結構,3.4,3. 三總線結構的又一形式,3.4,4. 四總線結構,3.4,1. 傳統(tǒng)微型機總線結構,三、總線結構舉例,3.4,2. VL-BUS局部總線結構,3.4,3. PCI 總線結構,3.4,4. 多層 PCI 總線結構,3.4,3.5 總線控制,一、總線判優(yōu)控制,總線判優(yōu)控制,分布式,集中式,1. 基本概念,鏈式查詢,計數器定時查詢,獨立請求方式,2. 鏈式查詢方式,3.5,I/O接口1,3. 計數器定時查詢方式,I/O接口1,3.5,設備地址,4. 獨立請求方式,3.5,二、總線通信控制,1

4、. 目的,2. 總線傳輸周期,主模塊申請，總線仲裁決定,主模塊向從模塊 給出地址 和 命令,主模塊和從模塊 交換數據,主模塊 撤銷有關信息,解決通信雙方 協調配合 問題,3.5,由 統(tǒng)一時標 控制數據傳送,充分 挖掘 系統(tǒng) 總線每瞬間 的 潛力,3. 總線通信的四種方式,采用 應答方式，沒有公共時鐘標準,同步、異步結合,3.5,1) 同步式數據輸入,3.5,2) 同步式數據輸出,3.5,不互鎖,半互鎖,全互鎖,3) 異步通信,3.5,4) 半同步通信,3.5,同步、異步 結合,以輸入數據為例的半同步通信時序,T1 主模塊發(fā)地址,T2 主模塊發(fā)命令,T3 從模塊提供數據,T4 從模塊撤銷數據，主模塊撤銷命令,3.5,上述三種通信的共同點,一個總線傳輸周期（以輸入數據為例,主模塊發(fā)地址 、命令,從模塊準備數據,從模塊向主模塊發(fā)數據,總線空閑,3.5,占用總線,不占用總線,占用總線,5) 分離式通信,充分挖掘系統(tǒng)總線每瞬間的潛力,一個總線傳輸周期,子周期1,子周期2,3.5,1. 各模塊有權申請占用總線,分離式通