新編1632位微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用(李繼燦主編)第6章課件

CPU

系統(tǒng)總線總線插槽

ABABDBDBCBCB

CPU局部總線地址鎖存緩沖器數(shù)據(jù)鎖存緩沖器總線控制邏輯I/O接口存儲(chǔ)器系統(tǒng)I/O接口第六章總線6.1總線基本概念1．總線的類型按總線連接的對(duì)象和所處系統(tǒng)的層次分芯片級(jí)總線系統(tǒng)總線局部總線外部總線按允許信息傳送的方向來(lái)分：?jiǎn)蜗騻鬏斂偩€雙向傳輸總線按用法分：專用總線非專用總線3.總線信息的傳送方式.串行傳送.并行傳送.分時(shí)傳送6．2典型總線標(biāo)準(zhǔn)

ATPCIUSBIDESCSIAGP對(duì)連接總線的接插件的幾何尺寸、引腳排序、電路信號(hào)名稱及其電氣特性等都作了詳細(xì)規(guī)定，成為實(shí)際的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，然后獲得行業(yè)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的批準(zhǔn)，即成為大家接受的某種總線標(biāo)準(zhǔn)1.ISA(AT)總線總線插槽是主板和I/O接口之間的連接器,為了連接眾多類型的接口電路,主板一般都配有幾種類型的總線。ISA總線是16位總線,始于286機(jī)型。之后在386~奔騰機(jī)上都有ISA總線。數(shù)據(jù)最高傳輸速度8MB/S。ISA總線由62芯+36芯兩個(gè)插槽組成,總線信號(hào)如下:(1)數(shù)據(jù)線:SD15~SD8,SD7~SD0(2)地址線:SA19~SA0(3)控制線:

AEN:地址允許信號(hào)。AEN=0,表明CPU控制系統(tǒng)3總線。AEN=1,表明DMAC控制系統(tǒng)3總線。應(yīng)用:用AEN=0參與端口地址譯碼。IOR:I/O讀命令。IOR=0,把選中的端口寄存器內(nèi)容→數(shù)據(jù)線。應(yīng)用:用IOR=0讀取I/O端口。IOW:I/O寫命令。IOW=0,把數(shù)據(jù)線上信息→選中的端口寄存器。應(yīng)用:用IOW=0對(duì)端口進(jìn)行寫操作。中斷請(qǐng)求線。IRQ3~7,IRQ9~12,IRQ14~15DMA請(qǐng)求/應(yīng)答。DRQ0~DRQ3/DACK0~DACK3,DRQ5~DRQ7/DACK5~DACK7使用ISA總線接口的以太網(wǎng)卡主板上的PCI插槽PCI總線的主要特點(diǎn)如下：（1）傳輸率（2）高效率（3）即插即用功能（4）獨(dú)立于CPU（5）負(fù)載能力強(qiáng)、易于擴(kuò)展（6）兼容各類總線PCI總線設(shè)備FRAMETRDYIRDYSTOPDEVSELREQPERRSERRGNTIDSELRSTCLKPARAD31~AD0C/BE3~C/BE0AD0AD63~AD32C/BE7~C/BE4AD0PAR64REQ64ACK64LOCKINTAINTBINTDINTCSBOSDONETDITDOTCKTMSTRST必要信號(hào)任選信號(hào)地址數(shù)據(jù)接口控制錯(cuò)誤報(bào)告總線仲裁系統(tǒng)64位擴(kuò)展接口控制中斷JTAG高速緩存支持PCI總線信號(hào)主板上的AGP插槽(3)USB總線(通用串行總線)USB1.1傳輸速度最高12MB/SUSB2.0傳輸速度最高480MB/SUSB用一個(gè)4針插頭作為標(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(lái)，最多可以連接127個(gè)外部設(shè)備，并且不會(huì)損失帶寬。USB需要主機(jī)硬件、操作系統(tǒng)和外設(shè)三個(gè)方面的支持才能工作。目前的主板一般都采用支持USB功能的控制芯片組，USB支持熱插拔，連接靈活，獨(dú)立供電等優(yōu)點(diǎn)，可以連接鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)、掃描儀、攝像頭、閃存盤等，幾乎所有的外部設(shè)備。USB接口(4)并行I/O接口(硬盤接口)IDE(IntegratedDriveElectronics)ATAIDE即“電子集成驅(qū)動(dòng)器”，它的本意是指把“硬盤控制器”與“盤體”集成在一起的硬盤驅(qū)動(dòng)器。把盤體與控制器集成在一起的做法減少了硬盤接口的電纜數(shù)目與長(zhǎng)度，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘玫搅嗽鰪?qiáng)，硬盤制造起來(lái)變得更容易，因?yàn)橛脖P生產(chǎn)廠商不需要再擔(dān)心自己的硬盤是否與其它廠商生產(chǎn)的控制器兼容。對(duì)用戶而言，硬盤安裝起來(lái)也更為方便。IDE這一接口技術(shù)從誕生至今就一直在不斷發(fā)展，性能也不斷的提高，其擁有的價(jià)格低廉、兼容性強(qiáng)的特點(diǎn)，為其造就了其它類型硬盤無(wú)法替代的地位。主板IDE接口硬盤IDE接口SCSI(SmallComputerSystemInterface)SCSI是同IDE（ATA）完全不同的接口，IDE接口是普通PC的標(biāo)準(zhǔn)接口，而SCSI并不是專門為硬盤設(shè)計(jì)的接口，是一種廣泛應(yīng)用于小型機(jī)上的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。SCSI接口具有應(yīng)用范圍廣、多任務(wù)、帶寬大、CPU占用率低，以及熱插拔等優(yōu)點(diǎn)，但較高的價(jià)格使得它很難如IDE硬盤般普及，因此SCSI硬盤主要應(yīng)用于中、高端服務(wù)器和高檔工作站中。傳輸速度40MB/S~320MB/S支持硬盤轉(zhuǎn)速達(dá)15000RPM結(jié)構(gòu)發(fā)展過(guò)程目前的流行結(jié)構(gòu)（南北橋結(jié)構(gòu)）6.332位微型計(jì)算機(jī)總線結(jié)構(gòu)ISA卡ISA卡ISA總線CPU（Pentium）L2Cache一般為512KBDRAM與L2控制器局部總線到PCI橋（北橋）主存DRAM8-256MBPCI卡PCI卡PCI到ISA橋電路（南橋)PCI總線USB接口IDE接口CPU總線北橋芯片負(fù)責(zé)與CPU的聯(lián)系并控制內(nèi)存、AGP數(shù)據(jù)在北橋內(nèi)部傳輸，提供對(duì)CPU的類型和主頻、系統(tǒng)的前端總線頻率、內(nèi)存的類型（SDRAM，DDRSDRAM以及RDRAM等）和最大容量、AGP插槽、ECC糾錯(cuò)等支持，整合型芯片組的北橋芯片還集成了顯示核心。北橋芯片就是主板上離CPU最近的芯片，這主要是考慮到北橋芯片與處理器之間的通信最密切，為了提高通信性能而縮短傳輸距離。875P芯片組的北橋芯片：82875P南橋芯片負(fù)責(zé)I/O總線之間的通信，如PCI總線、USB、LAN、ATA