第六章總線系統(tǒng)

1、2022年2月20日22時(shí)52分第六章第六章 總線系統(tǒng)總線系統(tǒng)基本概念總線接口總線的總裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式典型總線總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)基本概念基本概念 總線的基本概念總線的基本概念 總線：總線：是構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的互聯(lián)機(jī)構(gòu)，是構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的互聯(lián)機(jī)構(gòu)，是多個(gè)系統(tǒng)功能部件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送是多個(gè)系統(tǒng)功能部件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的公共通路。的公共通路。 借助總線連接，計(jì)算機(jī)在各系統(tǒng)功能部借助總線連接，計(jì)算機(jī)在各系統(tǒng)功能部件之間實(shí)現(xiàn)地址數(shù)據(jù)和控制信息的交換，件之間實(shí)現(xiàn)地址數(shù)據(jù)和控制信息的交換，并在爭用資源的基礎(chǔ)進(jìn)行工作。并在爭用資源的基礎(chǔ)進(jìn)行工作。總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)基本概念基本概念 總線的分類：總線的分類：一個(gè)

2、單處理器系統(tǒng)中的總線，分為三類一個(gè)單處理器系統(tǒng)中的總線，分為三類 內(nèi)部總線：內(nèi)部總線：CPUCPU內(nèi)部連接各寄存器及運(yùn)算部件內(nèi)部連接各寄存器及運(yùn)算部件之間的總線。之間的總線。 系統(tǒng)總線：系統(tǒng)總線：CPUCPU同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其他高速功能同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其他高速功能部件之間互相連接的總線。部件之間互相連接的總線。 I/OI/O總線：總線：中、低速中、低速I/OI/O設(shè)備之間互相連接的設(shè)備之間互相連接的總線?？偩€?？偩€結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)基本概念基本概念 總線的特性：總線的特性：物理特性：物理特性：指總線的物理連接方式。指總線的物理連接方式。功能特性：功能特性：總線中每一根線的功能。總線中每一根線的功能。電氣

3、特性：電氣特性：每一根線上信號的傳遞方每一根線上信號的傳遞方向及有效電平范圍。向及有效電平范圍。時(shí)間特性：時(shí)間特性：每根線在什么時(shí)間有效。每根線在什么時(shí)間有效?？偩€結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)基本概念基本概念 總線的標(biāo)準(zhǔn)化問題；總線的標(biāo)準(zhǔn)化問題； 例如：例如：ISA,EISA,VESA,PCIISA,EISA,VESA,PCI等等等等 總線帶寬：總線帶寬：總線本身所能達(dá)到的最高傳總線本身所能達(dá)到的最高傳輸速率。單位是兆字節(jié)輸速率。單位是兆字節(jié)/ /秒（秒（MB/SMB/S）內(nèi)存條芯片組BIOS芯片CPU插座串行接口AGP擴(kuò)展槽PCI擴(kuò)展槽電池總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)基本概念基本概念 總線的連接方式：總線的連接方式：

4、通過設(shè)備適配器將種類繁多、速度各異的外圍設(shè)備連接到CPU上，使他們能夠一起正常工作。設(shè)備適配器也稱為接口?？偩€結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)基本概念基本概念 單機(jī)系統(tǒng)的總線連接方式：單機(jī)系統(tǒng)的總線連接方式： 單總線系統(tǒng)單總線系統(tǒng) 雙總線系統(tǒng)雙總線系統(tǒng) 三總線系統(tǒng)三總線系統(tǒng)總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)基本概念基本概念CPU主存設(shè)備適配器設(shè)備適配器單總線結(jié)構(gòu)單總線結(jié)構(gòu)系統(tǒng)總線總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)基本概念基本概念 單總線單總線 特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，容易擴(kuò)充結(jié)構(gòu)簡單，容易擴(kuò)充 由于若干邏輯部件共用一條總線，因此，總線為由于若干邏輯部件共用一條總線，因此，總線為分時(shí)工作狀態(tài)，否則，將會(huì)使整機(jī)工作速度降低。分時(shí)工作狀態(tài)，否則，將會(huì)使整機(jī)

5、工作速度降低。CPU主存設(shè)備適配器設(shè)備適配器雙總線結(jié)構(gòu)雙總線結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)總線系統(tǒng)總線特點(diǎn)：由于特點(diǎn)：由于CPUCPU與主存交換數(shù)據(jù)的機(jī)會(huì)多，故增與主存交換數(shù)據(jù)的機(jī)會(huì)多，故增加了存儲(chǔ)總線解決此問題，減輕了總線的負(fù)擔(dān)。加了存儲(chǔ)總線解決此問題，減輕了總線的負(fù)擔(dān)。CPU主存設(shè)備適配器設(shè)備適配器IOPI/O總線三總線結(jié)構(gòu)三總線結(jié)構(gòu)系統(tǒng)總線存儲(chǔ)總線 通道的功能：通道的功能：對外設(shè)的統(tǒng)一管理；完成外設(shè)與主存，對外設(shè)的統(tǒng)一管理；完成外設(shè)與主存，CPU之間的數(shù)據(jù)傳送。之間的數(shù)據(jù)傳送。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：提高了提高了CPU工作效率，同時(shí)也最大限度的提高外設(shè)工作效率，同時(shí)也最大限度的提高外設(shè)的工作速度。的工作速度?？偩€結(jié)構(gòu)總

6、線結(jié)構(gòu)基本概念基本概念 總線結(jié)構(gòu)對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的影響：總線結(jié)構(gòu)對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的影響： 最大存儲(chǔ)容量最大存儲(chǔ)容量（單總線和雙總線的區(qū)別）（單總線和雙總線的區(qū)別） 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)（單總線和雙總線的區(qū)別）（單總線和雙總線的區(qū)別） 吞吐量吞吐量（取決于主存的存取周期）（取決于主存的存取周期） 在計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)雙端口存儲(chǔ)器，每個(gè)端口在計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)雙端口存儲(chǔ)器，每個(gè)端口對應(yīng)不同總線，提高了存取速度；在三總線中，對應(yīng)不同總線，提高了存取速度；在三總線中，采用通道控制，增加了采用通道控制，增加了I/O總線，進(jìn)一步擴(kuò)展總線，進(jìn)一步擴(kuò)展了系統(tǒng)的了系統(tǒng)的吞吐量。吞吐量。 單總線結(jié)構(gòu)：主存、外設(shè)統(tǒng)一編址 例：例：

7、ABAB為為1616位，則最大容量為位，則最大容量為64K64K 60K4K0000HF3FFHF400HFFFFH主存外設(shè)主存容量主存容量存儲(chǔ)總線存儲(chǔ)總線- AB=16-64K外設(shè)外設(shè)-系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線-AB=8 -256字節(jié)字節(jié) 指令系統(tǒng)：指令系統(tǒng)： CPUCPU訪問主存、外設(shè)的指令由于總線的結(jié)訪問主存、外設(shè)的指令由于總線的結(jié)構(gòu)不同而不同。構(gòu)不同而不同。 例：單總線：主存例：單總線：主存- -外設(shè)統(tǒng)一編址外設(shè)統(tǒng)一編址 所以只有一條指令，如：所以只有一條指令，如： MOV AMOV A，0000H0000H； A-A-主存主存 MOV AMOV A，F(xiàn)FE0HFFE0H；A-A-外設(shè)外設(shè) 雙

8、總線：主存、外設(shè)單獨(dú)編址雙總線：主存、外設(shè)單獨(dú)編址 所以需要各種命令所以需要各種命令 例：例：MOV A，0020H；A-外存外存 主存?zhèn)魉椭鞔鎮(zhèn)魉?IN A，20H； A-外設(shè)外設(shè) OUT (20)，A； 外設(shè)外設(shè)-A外設(shè)傳送外設(shè)傳送總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)基本概念基本概念 早期總線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：早期總線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)： 實(shí)際上是處理器芯片引腳的延伸，是處實(shí)際上是處理器芯片引腳的延伸，是處理器與理器與I/OI/O設(shè)備適配器的通道。設(shè)備適配器的通道。 數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線 地址線地址線 控制線控制線總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)基本概念基本概念CPU存儲(chǔ)器模塊輸入設(shè)備接口輸出設(shè)備接口 簡單總線結(jié)構(gòu)的不足之處在于：簡單總線結(jié)構(gòu)的不

9、足之處在于： 第一第一CPUCPU是總線上的唯一主控者。是總線上的唯一主控者。 第二第二總線信號是總線信號是CPUCPU引腳信號的延伸，引腳信號的延伸，故總線結(jié)構(gòu)緊密與故總線結(jié)構(gòu)緊密與CPUCPU相關(guān)，通用性較差。相關(guān)，通用性較差?？偩€結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)基本概念基本概念 當(dāng)代總線結(jié)構(gòu)：當(dāng)代總線結(jié)構(gòu)： 數(shù)據(jù)傳送總線：由地址線、數(shù)據(jù)線和控制線數(shù)據(jù)傳送總線：由地址線、數(shù)據(jù)線和控制線組成。組成。 仲裁總線：包括總線請求線和總線授權(quán)線仲裁總線：包括總線請求線和總線授權(quán)線 中斷和同步總線：包括中斷請求線和中斷認(rèn)中斷和同步總線：包括中斷請求線和中斷認(rèn)可線?？删€。 公用線：包括時(shí)鐘信號線、電源線、地線和公用線：包括

10、時(shí)鐘信號線、電源線、地線和系統(tǒng)復(fù)位線等。系統(tǒng)復(fù)位線等。總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)基本概念基本概念CPU-CACHE模塊存儲(chǔ)器模塊I/O適配器總線控制器數(shù)據(jù)傳送總線（數(shù)據(jù)線、地址線、控制線）仲裁總線中斷和同步總線公用線系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線總線接口總線接口 信息的傳送方式信息的傳送方式 串行傳送串行傳送在串行傳送時(shí)，按順序來傳送表在串行傳送時(shí)，按順序來傳送表示一個(gè)數(shù)碼的所有二進(jìn)制位示一個(gè)數(shù)碼的所有二進(jìn)制位(bit)的脈沖信號，的脈沖信號，每次一位，被傳送的數(shù)據(jù)需要在發(fā)送部件進(jìn)行每次一位，被傳送的數(shù)據(jù)需要在發(fā)送部件進(jìn)行并串變換，這稱為并串變換，這稱為拆卸拆卸，反之稱為，反之稱為裝配裝配。 并行傳送并行傳送 對每個(gè)

11、數(shù)據(jù)位都需要單獨(dú)一條傳對每個(gè)數(shù)據(jù)位都需要單獨(dú)一條傳輸線。信息有多少二進(jìn)制位組成，就需要多少輸線。信息有多少二進(jìn)制位組成，就需要多少條傳輸線，從而使得二進(jìn)制數(shù)條傳輸線，從而使得二進(jìn)制數(shù)“0”或或“1”在不在不同的線上同時(shí)進(jìn)行傳送同的線上同時(shí)進(jìn)行傳送。 分時(shí)傳送分時(shí)傳送 共享總線的部件分時(shí)使用總線共享總線的部件分時(shí)使用總線系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線總線接口總線接口 接口接口即即I/O設(shè)備適配器，具體指設(shè)備適配器，具體指CPU和主存、外圍和主存、外圍設(shè)備之間通過總線進(jìn)行連接的邏輯部件。設(shè)備之間通過總線進(jìn)行連接的邏輯部件。 接口部接口部件在它動(dòng)態(tài)連接的兩個(gè)部件之間起著件在它動(dòng)態(tài)連接的兩個(gè)部件之間起著“轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換

12、器”的作用，以便實(shí)現(xiàn)彼此之間的信息傳送。的作用，以便實(shí)現(xiàn)彼此之間的信息傳送。 接口的功能：接口的功能： 控制控制 緩沖緩沖 狀態(tài)狀態(tài) 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 整理整理 程序中斷程序中斷系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線總線的仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式總線的仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式 總線仲裁：連接到總線上的功能模塊有總線仲裁：連接到總線上的功能模塊有主動(dòng)主動(dòng)和和被動(dòng)被動(dòng)兩種形態(tài)。兩種形態(tài)。 為了解決多個(gè)主設(shè)備同時(shí)競爭總線為了解決多個(gè)主設(shè)備同時(shí)競爭總線控制權(quán)，必須具有控制權(quán)，必須具有總線仲裁部件總線仲裁部件，以某，以某種方式選擇其中一個(gè)主設(shè)備作為總線的種方式選擇其中一個(gè)主設(shè)備作為總線的下一次主方。下一次主方。 對多個(gè)主設(shè)備提出的占

13、用總線請求，對多個(gè)主設(shè)備提出的占用總線請求，一般采用優(yōu)先級或公平策略進(jìn)行仲裁。一般采用優(yōu)先級或公平策略進(jìn)行仲裁。 按照總線仲裁電路的位置不同，仲裁方按照總線仲裁電路的位置不同，仲裁方式分為式分為集中式仲裁集中式仲裁和和分布式仲裁分布式仲裁兩類。兩類。集中式集中式 鏈?zhǔn)讲樵兎绞芥準(zhǔn)讲樵兎绞?計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式 獨(dú)立請求方式獨(dú)立請求方式 分布式分布式系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線總線的仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式總線的仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式 鏈?zhǔn)讲樵兎绞芥準(zhǔn)讲樵兎绞?優(yōu)點(diǎn)：只用很少幾根線就能按一定優(yōu)先優(yōu)點(diǎn)：只用很少幾根線就能按一定優(yōu)先次序?qū)崿F(xiàn)總線仲裁。次序?qū)崿F(xiàn)總線仲裁。 缺點(diǎn)：對詢問鏈的電路故障

14、很敏感缺點(diǎn)：對詢問鏈的電路故障很敏感。系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線總線的仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式總線的仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式中央仲裁器設(shè)備接口0設(shè)備接口1設(shè)備接口N 特點(diǎn)：判優(yōu)方法簡單，擴(kuò)充設(shè)備容易；特點(diǎn)：判優(yōu)方法簡單，擴(kuò)充設(shè)備容易； 總線請求較低的設(shè)備容易被忽略；總線請求較低的設(shè)備容易被忽略； 總線授權(quán)信號串行傳送，因設(shè)備的差錯(cuò)，總線授權(quán)信號串行傳送，因設(shè)備的差錯(cuò)，容易造成堵塞。容易造成堵塞。系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線總線的仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式總線的仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式 計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式：計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式： 優(yōu)點(diǎn)：比較靈活。優(yōu)點(diǎn)：比較靈活。 缺點(diǎn)：線數(shù)比較多。缺點(diǎn)：線數(shù)比較多。系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線總線的

15、仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式總線的仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式中央仲裁器設(shè)備接口0設(shè)備接口1設(shè)備接口N 計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢過程：計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢過程： 各設(shè)備經(jīng)各設(shè)備經(jīng)BR發(fā)現(xiàn)請求；總線仲裁電路判斷：發(fā)現(xiàn)請求；總線仲裁電路判斷：當(dāng)當(dāng)BS=0時(shí)，開始計(jì)數(shù)；計(jì)數(shù)值經(jīng)地址線送各時(shí)，開始計(jì)數(shù)；計(jì)數(shù)值經(jīng)地址線送各設(shè)備：計(jì)數(shù)值設(shè)備：計(jì)數(shù)值=某設(shè)備，該設(shè)備或總線授權(quán)；某設(shè)備，該設(shè)備或總線授權(quán)；當(dāng)計(jì)數(shù)從當(dāng)計(jì)數(shù)從0開始時(shí)，誰的地址號越小越優(yōu)先，開始時(shí)，誰的地址號越小越優(yōu)先，當(dāng)計(jì)數(shù)值從終止點(diǎn)開始，所有設(shè)備優(yōu)先級相同。當(dāng)計(jì)數(shù)值從終止點(diǎn)開始，所有設(shè)備優(yōu)先級相同。系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線總線的仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式總線的仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳

16、送模式 獨(dú)立請求方式：獨(dú)立請求方式： 優(yōu)點(diǎn)：相應(yīng)的時(shí)間快。優(yōu)先次序的控制靈活。優(yōu)點(diǎn)：相應(yīng)的時(shí)間快。優(yōu)先次序的控制靈活。 過程：過程： 每個(gè)設(shè)備有獨(dú)立的總線請求線每個(gè)設(shè)備有獨(dú)立的總線請求線BR至總線仲至總線仲裁；總線總裁也對每個(gè)設(shè)備送總線授權(quán)線。裁；總線總裁也對每個(gè)設(shè)備送總線授權(quán)線。 當(dāng)有總線請求時(shí)，有總線總裁內(nèi)部進(jìn)行判優(yōu)當(dāng)有總線請求時(shí)，有總線總裁內(nèi)部進(jìn)行判優(yōu)裁次。裁次。系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線總線的仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式中央仲裁器設(shè)備接口0設(shè)備接口1設(shè)備接口N 獨(dú)立請求方式：獨(dú)立請求方式： 特點(diǎn)：判有速度快；設(shè)備、電路復(fù)雜。特點(diǎn)：判有速度快；設(shè)備、電路復(fù)雜。 分布式仲裁分布式仲裁 分布式仲裁不需要中

17、央仲裁器，每個(gè)潛在分布式仲裁不需要中央仲裁器，每個(gè)潛在的主方功能模塊都有自己的仲裁號和仲裁器。的主方功能模塊都有自己的仲裁號和仲裁器。當(dāng)它們有總線請求時(shí)，把它們唯一的仲裁號發(fā)當(dāng)它們有總線請求時(shí)，把它們唯一的仲裁號發(fā)送到共享的仲裁總線上，每個(gè)仲裁器將仲裁總送到共享的仲裁總線上，每個(gè)仲裁器將仲裁總線上得到的號與自己的號進(jìn)行比較。如果仲裁線上得到的號與自己的號進(jìn)行比較。如果仲裁總線上的號大，則它的總線請求不予響應(yīng)，并總線上的號大，則它的總線請求不予響應(yīng)，并撤消它的仲裁號。撤消它的仲裁號。 最后，獲勝者的仲裁號保留在仲裁總線上。最后，獲勝者的仲裁號保留在仲裁總線上。顯然，分布式仲裁是以優(yōu)先級仲裁策略為

18、基礎(chǔ)。顯然，分布式仲裁是以優(yōu)先級仲裁策略為基礎(chǔ)。中央處理器設(shè)備接口0設(shè)備接口1設(shè)備接口N系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線總線的仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式 總線的定時(shí)總線的定時(shí) 同步定時(shí)同步定時(shí) 異步定時(shí)異步定時(shí)系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線總線的仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式總線的仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式 同步總線同步總線 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 出現(xiàn)在總線上出現(xiàn)在總線上的地址或數(shù)據(jù)的地址或數(shù)據(jù)都由時(shí)鐘信號都由時(shí)鐘信號定時(shí)控制；定時(shí)控制； 掛在總線上的掛在總線上的模塊存取時(shí)間模塊存取時(shí)間應(yīng)比較接近；應(yīng)比較接近； 總線較短總線較短系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線總線的仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式總線的仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式 異步總線異步總線 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 無公

19、共時(shí)鐘信無公共時(shí)鐘信號；號； 掛在總線上的掛在總線上的模塊的存取時(shí)模塊的存取時(shí)間差別較大；間差別較大； 傳送方式依靠傳送方式依靠應(yīng)答信號，總應(yīng)答信號，總線周期長度不線周期長度不固定。固定。系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線總線的仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式總線的仲裁、定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式總線數(shù)據(jù)傳送模式總線數(shù)據(jù)傳送模式 讀、寫操作讀、寫操作 塊傳送操作塊傳送操作 寫后讀、讀修改寫操作寫后讀、讀修改寫操作 廣播、廣集操作廣播、廣集操作總線的互連總線的互連 多總線總線信號的兩個(gè)演示總線信號的兩個(gè)演示 奔騰微處理器總線信號的演示 Power PC微處理器總線信號的演示思考作業(yè)思考作業(yè) P235 1-I/O (Input-O

20、utput)總線與擴(kuò)展槽總線與擴(kuò)展槽總線是計(jì)算機(jī)中的傳輸數(shù)據(jù)信號的通道，按并行方式傳輸信息。接口電路接口電路微處理器微處理器外部設(shè)備外部設(shè)備存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器輸入/輸出：NoImageNoImageI/O總線擴(kuò)展槽擴(kuò)展槽的作用輸入設(shè)備輸出設(shè)備微機(jī)上不可少的兩種輸入輸出接口是并行端口和串行端口。并行端口可以同時(shí)傳送8路信號，傳輸距離相對較近。串行端口在一個(gè)方向一次只能傳送1路信號。處理結(jié)果數(shù)據(jù)NoImage二進(jìn)制內(nèi)存數(shù)字、字符、圖像、聲音并行端口串行端口鼠標(biāo)接口鍵盤接口主板主板典型總線典型總線 ISA總線 PCI總線 AGP總線ISA(Industry Standard Architecture） 工

21、業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)總線，又稱為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)總線，又稱為ATAT總線。它的總線。它的數(shù)據(jù)寬度數(shù)據(jù)寬度1616位，地址線為位，地址線為2424位，工作頻率位，工作頻率8MHz8MHz，最大數(shù)據(jù)傳輸率最大數(shù)據(jù)傳輸率16.67MB/S16.67MB/S。 ISAISA總線是總線是286286時(shí)代所定義的時(shí)代所定義的8/168/16為總線，為總線，雖然傳輸速度不快，但是這個(gè)規(guī)格已經(jīng)有十多雖然傳輸速度不快，但是這個(gè)規(guī)格已經(jīng)有十多年的歷史，相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)、零件十分充足，而年的歷史，相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)、零件十分充足，而且能支持計(jì)算機(jī)主板也是最多的。在且能支持計(jì)算機(jī)主板也是最多的。在PIIIPIII時(shí)代時(shí)代的主板甚至還保留的主

22、板甚至還保留1 1、2 2個(gè)個(gè)ISAISA擴(kuò)充插槽。擴(kuò)充插槽。 ISAISA主要是用來匹配速度較慢的接口卡，如主要是用來匹配速度較慢的接口卡，如串串/ /并行口卡、大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)卡等等。通常并行口卡、大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)卡等等。通常PCPC內(nèi)內(nèi)ISAISA插槽用黑塑料制作。插槽用黑塑料制作。_MCA(Micro Channel Architecture) IBMIBM公司推出的微通道結(jié)構(gòu)總線。基本上也是公司推出的微通道結(jié)構(gòu)總線?；旧弦彩荌SAISA的增強(qiáng)版，它的數(shù)據(jù)傳輸也是的增強(qiáng)版，它的數(shù)據(jù)傳輸也是3232位，速度可達(dá)位，速度可達(dá)10MHz10MHz，甚至，甚至16MHz16MHz，但它的外設(shè)比，但它的外

23、設(shè)比ISAISA外設(shè)造價(jià)高。外設(shè)造價(jià)高。同時(shí)作為同時(shí)作為IBMIBM的專利產(chǎn)品，除了用于的專利產(chǎn)品，除了用于IBM PS/2IBM PS/2，很，很少有廠商采用這種結(jié)構(gòu)總線。少有廠商采用這種結(jié)構(gòu)總線。IBMIBM也已經(jīng)退回也已經(jīng)退回ISAISA總總線上并考慮其它的局部總線技術(shù)。線上并考慮其它的局部總線技術(shù)。 EISA總線總線(Extended ISA)(Enhanced Industry Standard Architecture) 增強(qiáng)型工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的總線，增強(qiáng)型工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的總線，ISA總線的增強(qiáng)版，它的數(shù)據(jù)總線的增強(qiáng)版，它的數(shù)據(jù)和地址總線都是和地址總線都是32位，工作頻率仍是位，工作頻率

24、仍是8.33MHz，直接尋址范圍，直接尋址范圍為為4GB，最大傳輸率為，最大傳輸率為33MB/S。EISA插槽通常用褐色塑料制作。插槽通常用褐色塑料制作。_ 隨著隨著32位微處理器的出現(xiàn)，原有的位微處理器的出現(xiàn)，原有的16位微機(jī)要向高性能的位微機(jī)要向高性能的32位微機(jī)發(fā)展。而位微機(jī)發(fā)展。而IBM公司的公司的32位微通道總線結(jié)構(gòu)與位微通道總線結(jié)構(gòu)與PCXTAT又不兼容，為了發(fā)展又不兼容，為了發(fā)展ISA同時(shí)又繼承同時(shí)又繼承ISA結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)，1988年，以年，以 Compaq為首的為首的 9家家 PCXTAT兼容機(jī)廠商聯(lián)合起來，為兼容機(jī)廠商聯(lián)合起來，為 32位位 PC機(jī)設(shè)計(jì)了個(gè)新的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即機(jī)設(shè)計(jì)

25、了個(gè)新的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即“擴(kuò)展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)擴(kuò)展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)”EISA標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。 它與它與ISA由良好的兼容性，同時(shí)充分發(fā)揮和利用了由良好的兼容性，同時(shí)充分發(fā)揮和利用了32位處理位處理器的功能，使之在圖形技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)處理等需要高速處理器的功能，使之在圖形技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)處理等需要高速處理能力的地方發(fā)揮作用。能力的地方發(fā)揮作用。VESA總線總線(Vidio Electronics Standards Association) PC總線發(fā)展到總線發(fā)展到EISA時(shí)，系統(tǒng)性能得到了較大提高，時(shí)，系統(tǒng)性能得到了較大提高，但仍然沒有充分發(fā)揮高性能但仍然沒有充分發(fā)揮高性能CPU的強(qiáng)大處理能力，跟不的強(qiáng)大處理

26、能力，跟不上軟件和上軟件和CPU的發(fā)展速度。在主機(jī)與外設(shè)交換信息的過的發(fā)展速度。在主機(jī)與外設(shè)交換信息的過程中，程中，CPU在大部分時(shí)間內(nèi)仍處于等待狀態(tài)。在大部分時(shí)間內(nèi)仍處于等待狀態(tài)。 為了支持早期高性能為了支持早期高性能WINDOWS圖形顯示卡和存儲(chǔ)設(shè)圖形顯示卡和存儲(chǔ)設(shè)備而設(shè)計(jì)此總線。備而設(shè)計(jì)此總線。 速度高達(dá)速度高達(dá)40MHz，但是超過，但是超過33MHz后穩(wěn)定性較差。最后穩(wěn)定性較差。最大傳輸率為大傳輸率為133MB/S，數(shù)據(jù)線可擴(kuò)展到，數(shù)據(jù)線可擴(kuò)展到64位。位。 但沒有流行多久就被但沒有流行多久就被PCI總線所代替?？偩€所代替。CPURAM局部總線控制器網(wǎng)絡(luò)適配器圖 形磁 盤ISA擴(kuò)展總線

27、控制器CD-ROMFAX磁 帶掃描儀打印機(jī)33MH32位33MH 32位8MH 16位PCI(Periperal Component Interconnect)總線總線 PCI總線由Intel公司1991年提出，很快為IBM，DEC，Compaq，Apple公司接受。后成立PCI集團(tuán)。目前PC計(jì)算機(jī)都以PCI為主的系統(tǒng)總線。 主要總線性能比較:好很好有有有無限132/264/52832/64位PCI差差無無無有限 13232位VESA較好好無無有有限 3332位EISA較好差無無無無 816位總線線寬帶寬（MB/S）猝發(fā)方式自動(dòng)配置并行工作支持3.3V規(guī)范性可擴(kuò)展性ISA主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)：

28、（1）支持總線主控技術(shù)，允許智能設(shè)備在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候取得總線控）支持總線主控技術(shù)，允許智能設(shè)備在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候取得總線控制權(quán)以加速數(shù)據(jù)傳輸和對高度專門化任務(wù)的支持。制權(quán)以加速數(shù)據(jù)傳輸和對高度專門化任務(wù)的支持。 （2）支持猝發(fā)傳輸模式。采用這種線性尋址方式，當(dāng)有一個(gè)地址）支持猝發(fā)傳輸模式。采用這種線性尋址方式，當(dāng)有一個(gè)地址起讀寫大量數(shù)據(jù)時(shí)，每次只需將地址自動(dòng)加起讀寫大量數(shù)據(jù)時(shí)，每次只需將地址自動(dòng)加1就可讀寫下一個(gè)單元。就可讀寫下一個(gè)單元。 （3）低數(shù)量的引腳設(shè)計(jì)。采用了多路復(fù)用體系，即地址總線和數(shù)）低數(shù)量的引腳設(shè)計(jì)。采用了多路復(fù)用體系，即地址總線和數(shù)據(jù)總線體系共用一條物理線路。降低了生產(chǎn)成本，并提高了總

29、線性據(jù)總線體系共用一條物理線路。降低了生產(chǎn)成本，并提高了總線性能。能。 （4）預(yù)留擴(kuò)展空間，可擴(kuò)展到）預(yù)留擴(kuò)展空間，可擴(kuò)展到64位和位和133MHz。PCI總線的時(shí)鐘總線的時(shí)鐘頻頻率為率為33.3/66MHz，甚至可達(dá)，甚至可達(dá)133/MHZ以上，并與以上，并與CPU的時(shí)鐘頻率無的時(shí)鐘頻率無關(guān)；總線寬度位關(guān)；總線寬度位32位，也可擴(kuò)展到位，也可擴(kuò)展到64位。位。 （5）設(shè)有特別的緩存，實(shí)現(xiàn)外設(shè)與）設(shè)有特別的緩存，實(shí)現(xiàn)外設(shè)與CPU隔離，外設(shè)或隔離，外設(shè)或CPU的的單獨(dú)升級都不會(huì)帶來問題。并且無需擔(dān)心在不同時(shí)鐘頻率下會(huì)引起單獨(dú)升級都不會(huì)帶來問題。并且無需擔(dān)心在不同時(shí)鐘頻率下會(huì)引起性能上的波動(dòng)。性能

30、上的波動(dòng)。 PCIPCI總線是一個(gè)與處理器無關(guān)的高速外圍總線是一個(gè)與處理器無關(guān)的高速外圍總線，又是至關(guān)重要的層間總線。它采總線，又是至關(guān)重要的層間總線。它采用同步時(shí)序協(xié)議和集中式仲裁策略，并用同步時(shí)序協(xié)議和集中式仲裁策略，并具有自動(dòng)配置能力。具有自動(dòng)配置能力。 HOST總線總線 PCI總線總線 LAGACY總線總線PCIPCI總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)處理器處理器主存控制器主存PCI設(shè)備PCI設(shè)備HOST橋主設(shè)備 目標(biāo)設(shè)備PCI/LAGACY總線橋PCI/PCI橋LAGACY設(shè)備LAGACY設(shè)備PCI設(shè)備PCI設(shè)備HOST總線PCI總線PCI總線LAGACY總線（遺留） 總線結(jié)構(gòu)實(shí)例總線結(jié)構(gòu)實(shí)例 大多數(shù)

31、計(jì)算機(jī)采用了分層次的多總線大多數(shù)計(jì)算機(jī)采用了分層次的多總線結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，速度差異較大的設(shè)結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，速度差異較大的設(shè)備模塊使用不同速度的總線，而速度相近備模塊使用不同速度的總線，而速度相近的設(shè)備模塊使用同一類總線。的設(shè)備模塊使用同一類總線。 PentiumPentium是一個(gè)三層次的多總線結(jié)構(gòu)，是一個(gè)三層次的多總線結(jié)構(gòu)，既有既有CPUCPU總線，總線，PCIPCI總線和總線和ISAISA總線。總線。 計(jì)算機(jī)主板的總線結(jié)構(gòu)框圖如下：計(jì)算機(jī)主板的總線結(jié)構(gòu)框圖如下：橋（橋（bridge) 它是一個(gè)總線轉(zhuǎn)換部件，連接兩條總它是一個(gè)總線轉(zhuǎn)換部件，連接兩條總線，使總線間相互通信。線，使總線間

32、相互通信。 1.HOST/PCI 1.HOST/PCI 含有中央仲裁器含有中央仲裁器. . 2.PCI/PCI 2.PCI/PCI 3.PCI/LAGACY 3.PCI/LAGACY（中低速設(shè)備）（中低速設(shè)備） PCIPCI靈活的設(shè)計(jì)使其始終能跟上靈活的設(shè)計(jì)使其始終能跟上CPUCPU性性能及數(shù)據(jù)容量的發(fā)展速度。目前能及數(shù)據(jù)容量的發(fā)展速度。目前PCIPCI仍然仍然在推廣其新的版本。在推廣其新的版本。 橋的功能：橋的功能： 信號速度緩沖、電平轉(zhuǎn)換、控制信號速度緩沖、電平轉(zhuǎn)換、控制協(xié)議轉(zhuǎn)換協(xié)議轉(zhuǎn)換 AGPAGP總線總線 1 1、AGPAGP總線概述總線概述 AGPAGP接口：接口：AGPAGP叫做圖

33、形加速接叫做圖形加速接口，是口，是IntelIntel公司推出的圖形顯公司推出的圖形顯示卡專用數(shù)據(jù)通道，它只能安示卡專用數(shù)據(jù)通道，它只能安裝裝AGPAGP的顯示卡。它將顯示卡同的顯示卡。它將顯示卡同主板內(nèi)存芯片組直接相連，大主板內(nèi)存芯片組直接相連，大幅提高了電腦對幅提高了電腦對3D3D圖形的處理圖形的處理速度，信號的傳送速率可以提速度，信號的傳送速率可以提高到高到533MB/s533MB/s。 AGPAGP總線時(shí)鐘頻率總線時(shí)鐘頻率 鎖頻技術(shù)：PCI的總線時(shí)鐘是系統(tǒng)時(shí)鐘的一半，而AGP總線和系統(tǒng)時(shí)鐘相等。因此，當(dāng)系統(tǒng)總線的頻率提高時(shí)，PCI和AGP總線的頻率都會(huì)隨之提高，從而會(huì)出現(xiàn)一些問題。解決

34、的辦法“鎖頻”。常見的AGP的種類： AGP 1X 2X 屬于AGP 1.0 3.7V 266MB/533MB AGP 4X 屬于AGP 2.0 1.5V 1.06GB/S AGP 8X 屬于AGP 3.0 0.8V 2.7GB/S3D3D加速，加速，3D3D加速卡加速卡 其上的顯存被分為兩部分，一部分是幀顯其上的顯存被分為兩部分，一部分是幀顯存，一部分是材質(zhì)顯存。存，一部分是材質(zhì)顯存。 幀顯存的主要作用是控制可支持的最大分幀顯存的主要作用是控制可支持的最大分辨率，一般達(dá)到辨率，一般達(dá)到800800* *600600在在3232位下的顯示位下的顯示效果，則需要效果，則需要2MB2MB幀顯存，達(dá)

35、到幀顯存，達(dá)到16001600* *12001200的分辨率，最多只需要的分辨率，最多只需要8MB8MB的幀顯存。的幀顯存。 但對于材質(zhì)顯存卻不一樣，它的大小決定但對于材質(zhì)顯存卻不一樣，它的大小決定了了3D3D的視覺效果，越大，所表現(xiàn)出的的視覺效果，越大，所表現(xiàn)出的3D3D效效果就越逼真。果就越逼真。 如何來選擇如何來選擇? ? 只用顯存來進(jìn)行材質(zhì)處理；只用顯存來進(jìn)行材質(zhì)處理； 利用系統(tǒng)內(nèi)存來分擔(dān)材質(zhì)處理工作；利用系統(tǒng)內(nèi)存來分擔(dān)材質(zhì)處理工作； 使用頻率高的材質(zhì)在顯存中處理，使用頻率低使用頻率高的材質(zhì)在顯存中處理，使用頻率低的在系統(tǒng)內(nèi)存中專門開辟的一塊空間中處理。的在系統(tǒng)內(nèi)存中專門開辟的一塊空間

36、中處理。 但是但是, Intel, Intel公司提出另一種解決方案，就是公司提出另一種解決方案，就是AGPAGP接口規(guī)范。此技術(shù)的核心目的就是使用成接口規(guī)范。此技術(shù)的核心目的就是使用成本降低的同時(shí)，利用系統(tǒng)內(nèi)存，為顯示芯片提本降低的同時(shí)，利用系統(tǒng)內(nèi)存，為顯示芯片提供最大容量的顯存。供最大容量的顯存。 與與PCI相比，相比，AGP由三大優(yōu)勢：由三大優(yōu)勢： 對內(nèi)存的管理有所加強(qiáng)，當(dāng)顯存不夠時(shí)可快速使用系對內(nèi)存的管理有所加強(qiáng)，當(dāng)顯存不夠時(shí)可快速使用系統(tǒng)內(nèi)存，在紋理處理方面用統(tǒng)內(nèi)存，在紋理處理方面用DMADMA等技術(shù)，大大增強(qiáng)了視覺等技術(shù)，大大增強(qiáng)了視覺質(zhì)量，并提高了足夠用的存儲(chǔ)設(shè)備。質(zhì)量，并提高了

37、足夠用的存儲(chǔ)設(shè)備。 采用更高的時(shí)鐘頻率和總線速度。已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了系采用更高的時(shí)鐘頻率和總線速度。已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了系統(tǒng)總線速度，所以在高版本的統(tǒng)總線速度，所以在高版本的AGP 4XAGP 4X使用時(shí)不能充分發(fā)揮使用時(shí)不能充分發(fā)揮其高速性能來。其高速性能來。 獨(dú)占總線技術(shù)，獨(dú)占總線技術(shù)，PCIPCI局部總線聯(lián)系著外設(shè)與局部總線聯(lián)系著外設(shè)與CPUCPU的聯(lián)系，的聯(lián)系，但是如果只有這一條總線，那就像很多人過獨(dú)木橋，這樣但是如果只有這一條總線，那就像很多人過獨(dú)木橋，這樣整個(gè)系統(tǒng)的速度就會(huì)慢下來。而使用整個(gè)系統(tǒng)的速度就會(huì)慢下來。而使用AGPAGP技術(shù)則可以位數(shù)技術(shù)則可以位數(shù)據(jù)傳輸量比較大的顯卡開辟一條它自己

38、用的據(jù)傳輸量比較大的顯卡開辟一條它自己用的“專用通道專用通道”，不必與其它設(shè)備共享，這樣無論何時(shí)想調(diào)用總線都會(huì)馬上不必與其它設(shè)備共享，這樣無論何時(shí)想調(diào)用總線都會(huì)馬上得到滿足，從而緩解了得到滿足，從而緩解了PCIPCI總線的困擾?？偩€的困擾。 IDE/EIDE接口接口 集成設(shè)備電路（集成設(shè)備電路（IDEIDE）, ,是連接硬盤的接口標(biāo)準(zhǔn)。而是連接硬盤的接口標(biāo)準(zhǔn)。而EIDEEIDE是目前微機(jī)系統(tǒng)中使用最為廣泛的一種接口標(biāo)準(zhǔn)。是目前微機(jī)系統(tǒng)中使用最為廣泛的一種接口標(biāo)準(zhǔn)。另一個(gè)名稱為另一個(gè)名稱為ATAATA。常見的表示形式。常見的表示形式 ATA33/66/100/133ATA33/66/100/13

39、3 硬盤內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率的限制使得硬盤不能同時(shí)處理硬盤內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率的限制使得硬盤不能同時(shí)處理太多的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在硬盤的高速緩存中排成隊(duì)列等待硬太多的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在硬盤的高速緩存中排成隊(duì)列等待硬盤的讀寫，顯然這就降低了系統(tǒng)性能。盤的讀寫，顯然這就降低了系統(tǒng)性能。 解決此瓶頸，增加硬盤的數(shù)據(jù)緩存即可。這種方法解決此瓶頸，增加硬盤的數(shù)據(jù)緩存即可。這種方法能從某些方面緩解，但卻無法從根本上解決此問題，因能從某些方面緩解，但卻無法從根本上解決此問題，因?yàn)槿绻敫嗑徑庥脖P的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率的限制，就需為如果想更多緩解硬盤的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率的限制，就需要增加更多的數(shù)據(jù)緩存以消除延遲，然而由于硬盤數(shù)據(jù)要增加更多的數(shù)

40、據(jù)緩存以消除延遲，然而由于硬盤數(shù)據(jù)緩存昂貴的生產(chǎn)成本，不可能將其做得太大。所以要提緩存昂貴的生產(chǎn)成本，不可能將其做得太大。所以要提高接口的傳輸率。高接口的傳輸率。 這樣數(shù)據(jù)能以更高的速度傳輸，也就是說數(shù)據(jù)這樣數(shù)據(jù)能以更高的速度傳輸，也就是說數(shù)據(jù)不會(huì)在硬盤的數(shù)據(jù)緩存中保存太長時(shí)間，它們能通不會(huì)在硬盤的數(shù)據(jù)緩存中保存太長時(shí)間，它們能通過更快的總線傳送走，這就是為什么不需要增加太過更快的總線傳送走，這就是為什么不需要增加太大的數(shù)據(jù)緩存，以節(jié)省硬盤生產(chǎn)成本的原因。大的數(shù)據(jù)緩存，以節(jié)省硬盤生產(chǎn)成本的原因。 基于上面所述的后一種解決硬盤瓶頸效應(yīng)的方基于上面所述的后一種解決硬盤瓶頸效應(yīng)的方法，開發(fā)傳輸速率更

41、高得的接口，如法，開發(fā)傳輸速率更高得的接口，如ATA/100/133ATA/100/133接接口，此接口允許主機(jī)口，此接口允許主機(jī) 和硬盤之間以和硬盤之間以100MB/s100MB/s，133MB/s133MB/s的數(shù)據(jù)傳輸率進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)，這能減輕硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)，這能減輕硬盤數(shù)據(jù)緩存的負(fù)擔(dān)。這個(gè)接口得到了芯片制造商的支數(shù)據(jù)緩存的負(fù)擔(dān)。這個(gè)接口得到了芯片制造商的支持確立為硬盤的標(biāo)準(zhǔn)接口類型。持確立為硬盤的標(biāo)準(zhǔn)接口類型。 ATA/100ATA/100接口接口 ATA/100ATA/100接口結(jié)合了所有接口結(jié)合了所有ATA/66ATA/66的電纜及控制器的的電纜及控制器的思想，而且它使

42、用的接口電纜與思想，而且它使用的接口電纜與ATA/66ATA/66一樣，也是一樣，也是40 40 針的針的IDEIDE電纜。當(dāng)然由于突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率相當(dāng)高，這使電纜。當(dāng)然由于突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率相當(dāng)高，這使得保護(hù)硬盤數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡帽Ｗo(hù)硬盤數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾姶鸥蓴_電磁干擾及沖突成了一個(gè)必須解及沖突成了一個(gè)必須解決的問題。因此其接口電纜中也含有決的問題。因此其接口電纜中也含有4040根的地線，也就根的地線，也就是說是說ATA/100ATA/100的接口電纜中也有的接口電纜中也有8080芯。芯。 ATA/100ATA/100希望能保留使用傳統(tǒng)的希望能保留使用傳統(tǒng)的4040針的連接器，因針的連接器，因?yàn)檫@樣能確保與現(xiàn)

43、存的硬盤及系統(tǒng)兼容。可以完全向下為這樣能確保與現(xiàn)存的硬盤及系統(tǒng)兼容。可以完全向下兼容，即它能使用兼容，即它能使用ATA/33ATA/33、ATA/66ATA/66的設(shè)備，包括硬盤、的設(shè)備，包括硬盤、可移動(dòng)存儲(chǔ)器（如可移動(dòng)存儲(chǔ)器（如ZIPZIP、JAZJAZ）、）、CD-ROM CD-ROM 驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)器、CD-CD-R/RWR/RW驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)器、ATAATA磁帶機(jī)及磁帶機(jī)及DVD-ROMDVD-ROM驅(qū)動(dòng)器。驅(qū)動(dòng)器。 ATA/100ATA/100接口包含接口包含CRCCRC（循環(huán)冗余校正）特性，（循環(huán)冗余校正）特性，這能增加傳輸數(shù)據(jù)的完整性和可靠性，同時(shí)它這能增加傳輸數(shù)據(jù)的完整性和可靠性，

44、同時(shí)它能檢測到數(shù)據(jù)傳送中的錯(cuò)誤。能檢測到數(shù)據(jù)傳送中的錯(cuò)誤。 例如：主機(jī)和驅(qū)動(dòng)器之間的例如：主機(jī)和驅(qū)動(dòng)器之間的CRCCRC寄存器內(nèi)容均寄存器內(nèi)容均與每一次傳送的突發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，看他們是與每一次傳送的突發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，看他們是否吻合，如果不同，則此次數(shù)據(jù)傳送過程重復(fù)否吻合，如果不同，則此次數(shù)據(jù)傳送過程重復(fù)進(jìn)行，直到其成功為止。進(jìn)行，直到其成功為止。 CRCCRC技術(shù)之所有得到廣泛的應(yīng)用是它具有如下技術(shù)之所有得到廣泛的應(yīng)用是它具有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： 非常優(yōu)秀的錯(cuò)誤檢測能力非常優(yōu)秀的錯(cuò)誤檢測能力 資源占用少資源占用少 容易執(zhí)行容易執(zhí)行 新的接口模式新的接口模式Serial ATASerial

45、ATA ATA ATA都采用并行方式傳輸數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)在同都采用并行方式傳輸數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)在同一時(shí)間發(fā)送由許多缺點(diǎn)，比如一時(shí)間發(fā)送由許多缺點(diǎn)，比如4040個(gè)信號線，包括個(gè)信號線，包括數(shù)據(jù)線、地線和供電線等，制作成本高，另外需數(shù)據(jù)線、地線和供電線等，制作成本高，另外需要高達(dá)要高達(dá)5V5V的電壓，然而降低電壓可以節(jié)能和降溫，的電壓，然而降低電壓可以節(jié)能和降溫，但是但是ATAATA已經(jīng)無升級的潛力了，要想在提高傳輸率已經(jīng)無升級的潛力了，要想在提高傳輸率的話，必須要重頭開始了。的話，必須要重頭開始了。 SATASATA以連續(xù)串行的方式傳送數(shù)據(jù)，在同一時(shí)以連續(xù)串行的方式傳送數(shù)據(jù)，在同一時(shí)間內(nèi)只會(huì)有間內(nèi)只會(huì)有

46、1 1位數(shù)據(jù)，其實(shí)在這種模式下用四個(gè)針位數(shù)據(jù)，其實(shí)在這種模式下用四個(gè)針就完成了所有的工作（第就完成了所有的工作（第1 1針發(fā)出、第針發(fā)出、第2 2針接受、針接受、第第3 3針供電、第針供電、第4 4針為地線）；減少信號位還能降針為地線）；減少信號位還能降低電力消耗，發(fā)熱量自然也下降許多。低電力消耗，發(fā)熱量自然也下降許多。 從外觀上看從外觀上看 SATASATA硬盤與普通的并行硬盤與普通的并行ATAATA硬盤相硬盤相差不大，最主要的差別是原來差不大，最主要的差別是原來4040針的并行接口針的并行接口變成變成了了兩段金手指插頭兩段金手指插頭，其中較窄的部分為，其中較窄的部分為7PIN7PIN的數(shù)據(jù)

47、的數(shù)據(jù)線接口、較寬的部分為線接口、較寬的部分為15pin15pin的電源接口，同時(shí)有的的電源接口，同時(shí)有的硬盤還保留了原來的硬盤還保留了原來的4pin4pin的電源接口，兩個(gè)電源接的電源接口，兩個(gè)電源接口只要接任何一處就可以了。口只要接任何一處就可以了。 高速端口速率高速端口速率SATASATA硬盤的外部接口速率高達(dá)硬盤的外部接口速率高達(dá)150MB/S150MB/S，超，超過了并行過了并行ATAATA的最高速率的最高速率133M/S133M/S，將來的，將來的SATA2.0SATA2.0標(biāo)準(zhǔn)更將達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)更將達(dá)到300MB/S300MB/S的超高速率。的超高速率。 高度的可靠性高度的可靠性 SC

48、SISCSI總線總線 1 1、SCSISCSI總線概述總線概述 SCSISCSI的全名是：的全名是：Small Computer System Small Computer System InterfaceInterface，翻譯過來是，翻譯過來是“小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口”，它主要用來連接外設(shè)設(shè)備以提高系統(tǒng)性能或增加新的它主要用來連接外設(shè)設(shè)備以提高系統(tǒng)性能或增加新的功能，例如硬盤、光驅(qū)、功能，例如硬盤、光驅(qū)、ZIPZIP、MOMO、掃描儀、磁帶機(jī)、掃描儀、磁帶機(jī)、JAZJAZ、打印等等。、打印等等。 因?yàn)橐驗(yàn)镾CSISCSI接口卡和設(shè)備非常昂貴所以接口卡和設(shè)備非常昂貴所以SCSI

49、SCSI接口的接口的機(jī)器主要以工作站、服務(wù)器等中高檔設(shè)備為主。但隨機(jī)器主要以工作站、服務(wù)器等中高檔設(shè)備為主。但隨著著PCPC技術(shù)的逐漸成熟，技術(shù)的逐漸成熟，SCSISCSI設(shè)備被廣泛地使用，支持設(shè)備被廣泛地使用，支持SCSISCSI接口的外設(shè)產(chǎn)品從原本僅有硬盤、磁帶機(jī)，增加接口的外設(shè)產(chǎn)品從原本僅有硬盤、磁帶機(jī)，增加到掃描儀、光驅(qū)、刻錄機(jī)等各種設(shè)備，再加上制造技到掃描儀、光驅(qū)、刻錄機(jī)等各種設(shè)備，再加上制造技術(shù)的進(jìn)步，術(shù)的進(jìn)步，SCSISCSI卡與外設(shè)的價(jià)格都已經(jīng)在可接受范圍卡與外設(shè)的價(jià)格都已經(jīng)在可接受范圍內(nèi)，因此內(nèi)，因此SCSISCSI在個(gè)人在個(gè)人PCPC的應(yīng)用日漸增多。的應(yīng)用日漸增多。 SCS

50、I SCSI的標(biāo)準(zhǔn)從的標(biāo)準(zhǔn)從19801980年開始實(shí)行，但到現(xiàn)年開始實(shí)行，但到現(xiàn)在還未統(tǒng)一，各廠商對它的命名不相同，在還未統(tǒng)一，各廠商對它的命名不相同，容易令人混淆是最主要的原因，容易令人混淆是最主要的原因， SCSISCSI是一種連結(jié)主機(jī)和外圍設(shè)備的接口，是一種連結(jié)主機(jī)和外圍設(shè)備的接口，支持包括磁盤驅(qū)動(dòng)器、磁帶機(jī)、光驅(qū)、掃支持包括磁盤驅(qū)動(dòng)器、磁帶機(jī)、光驅(qū)、掃描儀在內(nèi)的多種設(shè)備。它由描儀在內(nèi)的多種設(shè)備。它由SCSISCSI控制器進(jìn)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)操作，行數(shù)據(jù)操作，SCSISCSI控制器相當(dāng)于一塊小型控制器相當(dāng)于一塊小型CPUCPU，有自己的命令集和緩存。，有自己的命令集和緩存。SCA接頭，共有接

51、頭，共有80針，分為兩排。針，分為兩排。 第一代叫作第一代叫作“SCSI-1”SCSI-1”是最早的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，市是最早的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，市場上已經(jīng)看不到這類產(chǎn)品了，他的數(shù)據(jù)傳輸頻場上已經(jīng)看不到這類產(chǎn)品了，他的數(shù)據(jù)傳輸頻率只有率只有5Mhz5Mhz，數(shù)據(jù)帶寬，數(shù)據(jù)帶寬8 8位，最大能連接位，最大能連接7 7個(gè)設(shè)個(gè)設(shè)備。數(shù)據(jù)實(shí)際傳輸?shù)姆绞接挟惒絺?。?shù)據(jù)實(shí)際傳輸?shù)姆绞接挟惒剑ˋsynchronousAsynchronous）與同步（）與同步（SynchronousSynchronous）之）之分，分， 所謂所謂異步異步就是在傳送之前先要發(fā)送確認(rèn)信號然就是在傳送之前先要發(fā)送確認(rèn)信號然后開始傳送，而后開始傳送

52、，而同步同步則可先直接傳送數(shù)據(jù)，省則可先直接傳送數(shù)據(jù)，省去等待確認(rèn)的過程，直接進(jìn)行傳輸所以速度會(huì)去等待確認(rèn)的過程，直接進(jìn)行傳輸所以速度會(huì)比較快。異步傳輸，則僅有比較快。異步傳輸，則僅有1.8MB/sec,1.8MB/sec,同步方同步方式傳送可達(dá)式傳送可達(dá)5MB/sec5MB/sec。 第二代叫作第二代叫作SCSI-2SCSI-2它使用同步傳輸方式，它使用同步傳輸方式，SCSI-2SCSI-2將傳輸頻率提高到將傳輸頻率提高到10MHz10MHz，可以在相同，可以在相同的數(shù)據(jù)寬度（的數(shù)據(jù)寬度（8bits8bits）下能產(chǎn)生）下能產(chǎn)生10MB/sec10MB/sec的高的高傳輸率，它最大支持傳輸率

53、，它最大支持7 7個(gè)設(shè)備目前一般稱為的個(gè)設(shè)備目前一般稱為的Fast SCSIFast SCSI的接口卡就是指這種的接口卡就是指這種SCSI-2SCSI-2卡它還卡它還有一個(gè)名字叫做有一個(gè)名字叫做Narrow SCSINarrow SCSI。 第二代第二代SCSISCSI中還有一種叫做中還有一種叫做Wide SCSIWide SCSI接口卡接口卡它最大支持它最大支持1515個(gè)設(shè)備，采用個(gè)設(shè)備，采用16bits16bits的數(shù)據(jù)寬度，的數(shù)據(jù)寬度，同樣是同樣是10MHZ10MHZ的傳輸頻率，但傳輸速度達(dá)到的傳輸頻率，但傳輸速度達(dá)到20MB/sec20MB/sec。 第三代叫作第三代叫作“SCSI-3

54、”SCSI-3”沒有統(tǒng)一規(guī)格，有沒有統(tǒng)一規(guī)格，有4 4種常見的種常見的SCSISCSI屬于屬于第三代第三代SCSISCSI： Ultra SCSIUltra SCSI（又叫作（又叫作Fast-20 SCSIFast-20 SCSI）: :他的數(shù)據(jù)傳輸頻率他的數(shù)據(jù)傳輸頻率有有20Mhz20Mhz，數(shù)據(jù)帶寬，數(shù)據(jù)帶寬8 8位，最大能連接位，最大能連接7 7個(gè)設(shè)備傳送可達(dá)個(gè)設(shè)備傳送可達(dá)20MB/sec. 20MB/sec. Ultra Wide SCSI:Ultra Wide SCSI:他的數(shù)據(jù)傳輸頻率有他的數(shù)據(jù)傳輸頻率有20Mhz20Mhz，數(shù)據(jù)帶寬，數(shù)據(jù)帶寬1616位，最大能連接位，最大能連接1

55、515個(gè)設(shè)備傳送可達(dá)個(gè)設(shè)備傳送可達(dá)40MB/sec. 40MB/sec. Ultra2 SCSIUltra2 SCSI（又叫作（又叫作Fast-40 SCSIFast-40 SCSI）他的數(shù)據(jù)傳輸頻率）他的數(shù)據(jù)傳輸頻率有有40Mhz40Mhz，數(shù)據(jù)帶寬，數(shù)據(jù)帶寬8 8位，最大能連接位，最大能連接7 7個(gè)設(shè)備傳送可達(dá)個(gè)設(shè)備傳送可達(dá)40MB/sec. 40MB/sec. Ultra2 Wide SCSIUltra2 Wide SCSI他的數(shù)據(jù)傳輸頻率有他的數(shù)據(jù)傳輸頻率有40Mhz40Mhz，數(shù)據(jù)帶寬，數(shù)據(jù)帶寬1616位，最大能連接位，最大能連接1515個(gè)設(shè)備傳送可達(dá)個(gè)設(shè)備傳送可達(dá)80MB/sec.

56、 80MB/sec. 還有還有Ultra-160mUltra-160m（可達(dá)（可達(dá)160MB/sec160MB/sec），未來可改用光纖以），未來可改用光纖以獲得更佳的傳輸率；還有更方便的安裝步驟、在線插拔（獲得更佳的傳輸率；還有更方便的安裝步驟、在線插拔（Hot Hot SwapSwap）等功能。）等功能。 支持支持SCSISCSI接口的主板接口的主板 DB-50DB-50：連線上使用連線上使用5050針公接頭，人們通常稱作針公接頭，人們通常稱作“大大5050接頭接頭” ” “（Centronics 50-pinCentronics 50-pin）。）。DB-50DB-50的使用率較高，許多

57、大型的外的使用率較高，許多大型的外接設(shè)備都采用此種接頭。它的體型龐大，不適合應(yīng)用在接口卡上。接設(shè)備都采用此種接頭。它的體型龐大，不適合應(yīng)用在接口卡上。它的傳輸率不高，應(yīng)用在它的傳輸率不高，應(yīng)用在SCSI-1SCSI-1、Fast SCSIFast SCSI等級的設(shè)備上。等級的設(shè)備上。 HD-50HD-50：連線上使用連線上使用5050針公接頭針公接頭HD-50HD-50，人們通常稱作，人們通常稱作 小小5050接頭接頭 還有還有Micro DB-50Micro DB-50、Mini DB-50Mini DB-50等名稱，除了可接等名稱，除了可接Fast SCSIFast SCSI等級等級設(shè)備之

58、外，還用于連接設(shè)備之外，還用于連接Ultra SCSIUltra SCSI（Fast-20Fast-20）等級的高速設(shè)備。）等級的高速設(shè)備。由于接頭體型小，同樣也是由于接頭體型小，同樣也是5050針高密接頭（比較容易轉(zhuǎn)接）它幾針高密接頭（比較容易轉(zhuǎn)接）它幾乎成為了乎成為了SCSISCSI卡的標(biāo)準(zhǔn)外接接頭。卡的標(biāo)準(zhǔn)外接接頭。HD-50HD-50的傳輸率比的傳輸率比DB-50DB-50快。快。HD-68HD-68：連線上使用連線上使用6868針公接頭針公接頭HD-68HD-68和和hd-50hd-50同屬于高密接頭但針腳同屬于高密接頭但針腳比比hd-50hd-50多；適用于多；適用于WideWid

59、e、Ultra2 SCSIUltra2 SCSI等級的高速設(shè)備。使用較等級的高速設(shè)備。使用較少。少。 USBUSB總線總線 1 1、通用串型總線、通用串型總線USBUSB概述概述 USB(Universal Serial Bus)USB(Universal Serial Bus)的中文名叫的中文名叫“通用串通用串行總線行總線”。由。由IBMIBM、IntelIntel等七大公司共同推出的新等七大公司共同推出的新一代總線標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格意義上講只是與計(jì)算機(jī)外設(shè)相一代總線標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格意義上講只是與計(jì)算機(jī)外設(shè)相連的連的I/OI/O接口標(biāo)準(zhǔn)。接口標(biāo)準(zhǔn)。 現(xiàn)在電腦系統(tǒng)連接外圍設(shè)備的接口并無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在電腦系統(tǒng)連接外圍設(shè)備的接口并無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，如鍵盤用如鍵盤用PS/2PS/2接口，連接打印機(jī)要用接口，連接打印機(jī)要用2525針的并行接針的并行接口，鼠標(biāo)則要用串行或口，鼠標(biāo)則要用串行或PS/2PS/2接口。接口。USBUSB則將這些不同則將這些不同的接口統(tǒng)一起來，使用一個(gè)的接口統(tǒng)一起來，使用一個(gè)4 4針插頭作為標(biāo)準(zhǔn)插頭。針插頭作為標(biāo)準(zhǔn)插頭。通過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)插頭，采用菊花鏈形式可以把所有的通過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)插頭，采用菊花鏈形式可以把所有的外設(shè)連接起來，并且不會(huì)損失帶寬。外設(shè)連接起來，并且不會(huì)損失帶寬。 2 2、USBUSB的特點(diǎn)的特點(diǎn) (1)(1)隨插即用隨插即用(plug-and-play): USB