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文檔簡介

Chapter5總線技術總線概述總線的分類總線的組成總線的性能參數(shù)總線的標準采用總線結構的優(yōu)點總線的數(shù)據傳輸方式ISA總線62線部分36線部分PCI總線PCI總線結構特點PCI總線信號定義PCI的傳輸方式USB總線USB接口的組成和特性USB系統(tǒng)的硬件拓撲結構USB系統(tǒng)的軟件結構USB傳輸協(xié)議總線概述是一組信號線的集合,是在各種模塊間傳遞信息的公共通路。在微型計算機系統(tǒng)中,利用總線實現(xiàn)芯片內部(片內)印刷電路板各部件之間(片際),機箱內各插件板之間(板際),主機與外設之間(通信類),系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的連接與通信(系統(tǒng))。總線是構成微型計算機應用系統(tǒng)的重要技術,總線技術設計的好壞會直接影響到系統(tǒng)的性能,可靠性,課擴展性和可升級性。標準總線的好處簡化系統(tǒng)設計簡化系統(tǒng)結構提高系統(tǒng)可靠性便于升級總線的分類CPU總線地址總線,數(shù)據總線和控制總線局部總線介于cpu總線和系統(tǒng)總線之間系統(tǒng)總線微機系統(tǒng)內部各部件之間相互連接的一組公共信息線,用于插件板之間的連接。微機系統(tǒng)總線都做成多個總線槽的形式,各槽相同的信號線連接在一起。通信總線又稱設備總線,是微機系統(tǒng)之間或微機系統(tǒng)與智能儀器之間進行通信的一組公共信號線。④④(系統(tǒng))外總線如并口、串口③③(系統(tǒng))內總線如ISA、PCI②②片(間)總線

三總線形式①①片內總線

單總線形式微機總線結構運算器寄存器控制器CPU存儲芯片I/O芯片主板擴展接口板擴展接口板微機系統(tǒng)其他微機系統(tǒng)其他儀器系統(tǒng)微機系統(tǒng)的四級總線示意圖例:內部總線8位隊列總線總線控制邏輯內部總線16位地址加法器20位地址總線16位數(shù)據總線總線接口部件BIU123456指令隊列CSDSSSESEU控制器ALU暫存器標志寄存器執(zhí)行部件EU通用寄存器AXAHALBXBHBLCXCHCLDXDHDLSPBPDISI80888086IP暫存器8086總線例:系統(tǒng)總線MPURAMROMI/O接口外設ABDBCB例:系統(tǒng)結構中的總線例:總線實體PCI總線外設接口總線總線的數(shù)據傳輸過程傳輸過程申請階段尋址階段傳輸階段結束階段同步并行總線高速、高效通信距離短并行總線串行總線異步并行總線半同步并行總線同步串行總線異步串行總線距離遠、簡單速度慢總線傳輸方式按數(shù)據傳輸方式分類并行接口芯片將數(shù)據的各位同時在多根并行傳輸線上進行傳輸,適于短距離、高速通信。

D0D1D2D3D4D5D6D7目的D0D1D2D3D4D5D6D7源01010110CPU數(shù)據總線地址譯碼讀出信號寫入信號復位準備好中斷請求地址輸入設備輸出設備控制寄存器輸入緩沖寄存器輸出緩沖寄存器狀態(tài)寄存器片選A0A1數(shù)據輸入準備好數(shù)據輸入數(shù)據輸入回答數(shù)據輸出數(shù)據輸出準備好數(shù)據輸出回答并行接口連接外設示意圖CPURAMROMI/O接口外設ABDBCB一、并行總線的構成典型的三總線結構地址總線AB、數(shù)據總線DB、控制總線CB

并行總線1、同步并行總線時序

同步時鐘頻率和數(shù)據總線寬度確定了數(shù)據傳輸速度。數(shù)據傳輸與時鐘同步。要求各個設備的速度相當。并行總線的時序通過聯(lián)絡應答信號實現(xiàn)握手。握手信號異步并行總線時序讀數(shù)據握手信號寫數(shù)據適應能力強,速度取決于較慢的設備。同步并行總線高速、高效通信距離短并行總線串行總線異步并行總線半同步并行總線同步串行總線異步串行總線距離遠、簡單速度慢總線傳輸方式串行總線一、串行總線的構成只有數(shù)據總線,沒有地址總線和控制總線總線上信息(數(shù)據、地址……)按位傳輸總線規(guī)模小,特別適用于遠距離通信。也可作為系統(tǒng)內部通信和近距離通信。COM口RS-232、RS-485串行通信接口USB接口SPI/QSPI常用串行擴展接口I2C1-wire單總線按數(shù)據傳輸方式分類串行接口芯片將數(shù)據的各位按時間順序依次在一根傳輸線上傳輸,適于長距離、中低速通信。RD目的TD源01101010總線的組成&性能參數(shù)地址總線用于傳送地址信息,數(shù)據總線用于傳送數(shù)據信息控制總線傳送控制和狀態(tài)信息電源線和地線決定總線使用的電源種類及地線分布和用法性能參數(shù)時鐘頻率總線寬度總線傳輸速率總線定時協(xié)議多路復用信號線數(shù)總線控制方式總線標準芯片之間,插板之間以及系統(tǒng)之間通過總線進連接和傳送信息是應遵守的一些協(xié)議和規(guī)范。機械結構規(guī)范功能結構規(guī)范電氣規(guī)范時間特效總線結構優(yōu)點簡化了硬件的設計標準總線可以得到多個廠家的支持系統(tǒng)總線擴充性能好系統(tǒng)更新性能好便于故障診斷和維修,同時也降低了成本總線結構缺點總線傳送具有分時性,當有多個主設備同時進行總線的使用時必須進行總線的仲裁??偩€標準&采用結構優(yōu)缺點ISA(Industrystandardarchitecture)工業(yè)體系標準是以80286為CPU的PC/AT機及其兼容機所采用的系統(tǒng)總線比PCI接口插槽位于主板的最下端。其工作頻率為8MHz左右,為16位插槽,最大傳輸率16MB/sec,可插接顯卡,聲卡,網卡已及所謂的多功能接口卡等擴展插卡。其缺點是CPU資源占用太高,數(shù)據傳輸帶寬太小,是已經被淘汰的插槽接口

ISA總線ISA(Industrystandardarchitecture)工業(yè)體系標準是以80286為CPU的PC/AT機及其兼容機所采用的系統(tǒng)總線ISA總線數(shù)據寬度為8位的ISA總線由62根信號線組成,分A,B面。AT總線

PC總線的基礎上增加了36根信號線,增加了C,D面。ISA總線的特點特點一:1K字節(jié)的I/O地址空間(0000H~03FFH)

24位存儲器地址

8位或16位數(shù)據存取

15級硬件中斷

7級DMA通道產生I/O等待狀態(tài)特點二:它是一種多主控(MultiMaster)總線,除主CPU

外,DMA控制器、DRAM刷新控制器和帶處理器的智能接口控制卡都可以成為ISA總線的主控設備。ISA總線的特點特點三:可支持8種類型的總線周期①8位或16位的存儲器讀周期②8位或16位的存儲器寫周期③8位或16位的I/O讀周期④8位或16位的I/O寫周期⑤中斷請求和中斷響應周期⑥DMA周期⑦存儲器刷新周期⑧總線仲裁周期ISA總線信號元件面焊接面管腳號信號名稱管腳號信號名稱A1B1GNDA2D7B2RESETDRVA3D6B3+5VA4D5B4IRQ2A5D4B5-5VA6D3B6DRQ2A7D2B7-12VA8D1B8A9D0B9+12VA10I/OCHRDYB10GNDA11AENB11A12A19B12A13A18B13A14A17B14A15A16B15A16A15B16DRQ3A17A14B17A18A13B18DRQ1A19A12B19A20A11B20CLKA21A10B21IRQ7A22A9B22IRQ6A23A8B23IRQ5A24A7B24IRQ4A25A6B25IRQ3A26A5B26ISA信號說明1)數(shù)據線D0-D15:雙向三態(tài)2)低位地址線A0-A19:輸出,可尋址1MB3)高位低線LA17-LA23:輸出,尋址范圍16MB,A19~A17不復用,提高數(shù)據傳輸率4)地址鎖存允許信號ALE:輸出,高電平有效5)中斷請求信號IRQ2-IRQ7、IRQ10-IRQ14:輸入,上升沿有效7)I/O寫信號:輸出,低電平有效6)I/O讀信號:輸出,低電平有效10)地址使能信號AEN:輸出,高電平有效。高電平表示DMA周期。CPU控制總線時,該信號保持低電平ISA信號說明8)存儲器讀:輸出,低電平有效9)存儲器寫:輸出,低電平有效12)16位I/O片選信號:輸入,低電平有效13)16位存儲器片選:輸入,低電平有效11)數(shù)據總線高字節(jié)使能:輸出,低電平有效

ISA總線的電源規(guī)格總線電源電壓(V)電流最大值(A)最小測量電壓(V)峰/峰噪聲最大值保護槽電流(A)最小值最大值8位最大值16位最小值+12V5%11.412.61.51.510.8120mV2.02V10%10.813.20.30.310.2120mV2.0+5V5%4.55.253.04.54.550mV2.05V10%4.55.50.20.24.350mV2.0ISA總線機械尺寸

ISA總線的典型操作時序

8位存儲器讀/寫時序

PCI總線PCI總線(PeripheralComponentInterconnectSpecialInterestGroup),縮略語為PCISIG。即外圍部件互連總線,是一種先進的高性能32/64位地址數(shù)據復用局部總線。它是目前個人電腦中使用最為廣泛的接口,幾乎所有的主板產品上都帶有這種插槽。PCI插槽也是主板帶有最多數(shù)量的插槽類型,在目前流行的臺式機主板上,ATX結構的主板一般帶有5~6個PCI插槽,而小一點的MATX主板也都帶有2~3個PCI插槽,可見其應用的廣泛性

PCI總線支持33MHz和66MHz時鐘頻率的同步總線操作,傳輸速率:

132MB/S(數(shù)據寬度32位,33MHz時鐘)

528MB/S(數(shù)據寬度64位,66MHz時鐘)數(shù)據總線32位,可擴充到64位。

PCI總線的特點預留擴展空間,具有自動配置功能:PCI卡內有設備信息寄存器組為系統(tǒng)提供卡的信息,從而可以動態(tài)、智能化的全自動配置、分配資源,實現(xiàn)即插即用(PNP)功能。線性突發(fā)(burst)傳輸:支持突發(fā)數(shù)據傳輸周期,確??偩€滿載數(shù)據。成組連續(xù)數(shù)據傳輸時,第一個數(shù)據用2個時鐘周期,第一時鐘給出地址,第二時鐘傳送數(shù)據,以后一個時鐘傳送一個數(shù)據,不必每次都給出地址。中央集中式總線仲裁不受制于處理器:可同時支持多組外圍設備。PCI設備可以完全作為主控設備控制總線,允許任何PCI主設備和從設備之間實現(xiàn)點到點的對等存取。采用總線主控和同步操作:總線操作與處理器-存儲器子系統(tǒng)操作并行。PCI總線規(guī)范獨立于微處理器,通用性好,具有廣泛兼容性:

與ISA、EISA及MCA總線完全兼容,適用于便攜式計算機、服務器等各種機型?;赑CI總線的微機系統(tǒng)典型結構PCI總線引線示意圖地址和數(shù)據

AD31~AD0C/BE#3~BE#0

接口控制

FRAME#TRDY#IRTY#STOP#DEVSEL#IDSEL

REQ#

GNT#PERR#SERR#

CLKRST#64位擴充PAR64REQ64#ACK64#INTA#INTB#INTC#INTD#TD1TD0TCKTMSTRST#出錯總線仲裁系統(tǒng)AD63~AD32C/BE#7~BE#4LOCK#接口控制中斷JTAGPARPCI卡PCI總線信號PCI總線連接器PCI總線規(guī)范定義了5V和3.3V兩種工作電源電壓。高密度接插件,分基本插座(32位)及擴充插座(64位),連接器有32位和64位兩種。5V的連接器用于3.3V時,需要旋轉180度。PCI接口卡的金手指根據需要可設計成5V通用、5V/32位、5V/64位以及3.3V通用、3.3V/32位、3.3V/64位等多種形式。32位PCI總線連接器32位PCI總線連接器引腳序號5V/32位連接器引腳排列3.3V/32位連接器引腳排列

PCI總線引腳信號系統(tǒng)引腳:CLK:輸入,系統(tǒng)時鐘。RST#:輸入,異步復位信號。(#表示低有效)地址及數(shù)據引腳:AD[31:0]:雙向三態(tài),地址數(shù)據復用引腳。FRAME#開始變?yōu)橛行У哪莻€時鐘周期內AD[31:0]上傳輸?shù)氖堑刂贰τ谂渲每臻g和存儲空間,這是一個雙字節(jié)地址,對于I/O空間,這個一個單字節(jié)地址。傳輸數(shù)據時,AD[7:0]為最低字節(jié)數(shù)據。C/BE[3:0]#:雙向三態(tài),總線命令和字節(jié)允許復用引腳。在AD[31:0]上傳輸?shù)刂返臅r候,C[3:0]上傳輸?shù)氖强偩€命令,AD[31:0]上傳輸數(shù)據的時候,BE[3:0]#用作字節(jié)允許,表示哪些通道上的數(shù)據是有效的。BE0#對應最低字節(jié)。PAR:雙向三態(tài),AD[31:0]和C/BE[3:0]#上的數(shù)據偶效驗。PAR與AD[31:0]有相同的時序,但延遲一個時鐘,在地址段后一個時鐘,PAR穩(wěn)定并有效;對于數(shù)據段,在寫傳輸中,PAR在IRDT#有效一個時鐘穩(wěn)定并有效,而在讀傳輸中,PAR在TRDY#有效后一個時鐘周期穩(wěn)定并有效。一旦PAR有效,它必須保持有效直到當前數(shù)據段完成后一個時鐘。在地址段和寫數(shù)據段,主PCI設備驅動PAR,在讀數(shù)據段,目標從PCI設備驅動PAR。接口控制引腳:FRAME#:持續(xù)三態(tài),幀開始信號。由當前總線主設備驅動,以說明一個操作的開始和延續(xù)。FRAME#有效,說明總線開始傳輸,當FRAME#維持有效時,說明總線傳輸繼續(xù)進行,當FRAME#無效時,說明傳送的最后一個字節(jié)正在進行。IRDY#:持續(xù)三態(tài),啟動者準備好信號(InitiatorReady)。說明傳輸?shù)膯诱咄瓿僧斍皵?shù)據傳輸?shù)臏蕚洹T谧x操作中,IRDY#有效說明總線主設備已準備好接收收據。在寫操作中,它說明AD[3:0]上已有有效數(shù)據。

TRDY#:持續(xù)三態(tài),目標設備準備就緒(TargetReady)。說明傳輸?shù)哪繕嗽O備完成當前的數(shù)據傳輸準備。在寫操作中,TRDY#有效說明目標設備已經準備好接收數(shù)據。在讀操作中,它說明AD[31:0]上已有有效數(shù)據。

在IRDY#和TRDY#都有效的時鐘周期完成數(shù)據傳輸。在IRDY#和TRDY#都有效之前,需要插入等待狀態(tài)。STOP#:持續(xù)三態(tài),停止信號。說明當前的目標設備要求總線主設備停止當前傳輸。IDSEL:輸入,初始化設備選擇(InitializationDeviceSelect)。在配置空間讀寫操作中,用作片選。

DEVSEL#:持續(xù)三態(tài),設備選擇。當驅動有效時,說明驅動它的設備已將其地址解碼為當前操作的目標設備。仲裁引腳:REQ#:雙向三態(tài),總線申請。向仲裁器說明該單元想使用總線。這是一個點對點的信號,每個總線主設備都有自己的REQ#。GNT#:雙向三態(tài),允許。仲裁器向申請單元說明其對總線的操作已被允許。這是一個點對點信號,每個總線主設備都有自己的GNT#。錯誤反饋引腳:PERR#:持續(xù)三態(tài),奇偶校驗錯誤(ParityError)。該引腳用于反饋在除特殊周期外的其他傳送過程中的數(shù)據奇偶校驗錯誤。PERR#維持三態(tài),在檢測到奇偶校驗錯誤后,在數(shù)據結束后兩個時鐘周期,由接收數(shù)據的單元驅動PERR#有效。并至少持續(xù)一個時鐘周期。只有發(fā)出DEVSEL#的單元才能發(fā)出PERR#。SERR#:漏極開路輸出,系統(tǒng)錯誤(SystemError)。用于反饋地址奇偶校驗錯誤、特殊周期命令中的數(shù)據奇偶校驗錯誤和將引起重大事故的其他災難性系統(tǒng)錯誤。中斷引腳:INTA#,INTB#,INTC#,INTD#:漏極開路輸出(OpenDrain),中斷輸出。

高速緩存支持引腳:一個能高速緩存的PCI存儲器必須利用這兩條高速緩存支持引腳作為輸入,以支持寫通(write-through)和回寫(write-back)。如果可高速緩存的存儲器是位于PCI上,則連接回寫高速緩存到PCI的橋路必須利用這兩條引腳,且作為輸出。連接寫通高速緩存的橋路可以只使用一條引腳SDONE。

SBO#:in/out,監(jiān)視補償。當其有效時,說明對某條變化線的一次命中。當SBO#無效而SDONE有效時,說明了一次“干凈”的監(jiān)視結果。SDONE:in/out,監(jiān)視進行。表明對當前操作的監(jiān)視狀態(tài)。當其無效時,說明監(jiān)視結果仍未定。當有效時,說明監(jiān)視已有結果。64位總線擴充引腳:AD[63:32]:雙向三態(tài),地址數(shù)據復用引腳提供32個附加位。在一個地址段,傳送64位地址的高32位。在數(shù)據段,傳送64位中的高32位。C/BE[7:4]#:雙向三態(tài),總線命令和字節(jié)允許復用引腳。REQ64#:持續(xù)三態(tài),請求64位傳輸。當其被當前總線主設備有效驅動時,說明總線主設備想作64位傳輸。ACK#:持續(xù)三態(tài),應答64位傳送。在當前操作所尋址的目標設備有效驅動該信號時,說明目標設備能夠進行64位傳輸,ACK#和DEVSEL#有相同的時序。PAR64:雙向三態(tài),高雙字偶校驗。

PCI總線原理PCI設備的配置空間每個PCI設備內都有一個256字節(jié)的配置存儲器,用來存放PCI配置文件,其中文件頭標識區(qū)占64字節(jié),為系統(tǒng)提供本設備的信息及申請系統(tǒng)存儲空間所必需的參數(shù)。

PCI主要設備信息:制造商標識(VendorID):用來區(qū)別每個PCI設備生產商,由PCI-SIG組織分配,0xFFFF表示無效。設備標識(DeviceID):按產品分類給本卡的編號。命令寄存器:為發(fā)出PCI和響應PCI總線命令提供粗略控制。狀態(tài)寄存器:用于記錄PCI總線的事件狀態(tài)信息。PCI設備配置空間分配PCI設備的配置空間PCI主要設備信息:版本標識:標識PCI設備的版本。分類代碼:用來表示PCI設備的功能分類和特定的編程接口,為只讀存儲器。如顯示卡、解壓卡等。Cache行大?。褐付ㄏ到y(tǒng)中高速緩存cache一行的長度,以Dword為單位,可讀寫。持有定時器:指定PCI總線主設備的延時計時值,以PCI總線的時鐘為單位。配置類型:表示頭標區(qū)類型,以及是否為多功能設備。自測能力BIST:Built-Inselftest,支持自測的PCI設備為1,不支持的為0。PCI設備的配置空間PCI主要設備信息:基地址0~5:實現(xiàn)PCI設備所有使用地址空間的再定位。擴展ROM基地址:表示ROM再內存中的起始地址,執(zhí)行其中代碼完成PCI初始化。中斷線:報告PCI設備與系統(tǒng)中斷連接情況。中斷引腳:表示PCI設備使用了哪些中斷引腳。最短獲準時間:指定PCI設備對延時計數(shù)器的設定值。最大等待時間:指定PCI設備對延時計數(shù)器的設定值。PCI卡內有存儲器、以存儲器編址的寄存器和I/O空間,為使驅動程序和應用程序能訪問它們,需申請一段存儲區(qū)域將它們定位。申請存儲器空間:配置空間的基地址寄存器是專門用于申請存儲器空間的。申請I/O空間:配置空間的基地址寄存器也用來進行系統(tǒng)I/O空間的申請。中斷資源申請:配置空間中的中斷引腳和中斷線用來向系統(tǒng)申請中斷資源。

PCI總線傳輸C/BE[3:0]#命令類型說明0000中斷應答(中斷識別)0001特殊周期(總線簡單廣播)0010I/O讀(從I/O口地址中讀數(shù)據)0011I/O寫(向I/O口地址中寫數(shù)據)0100保留0101保留0110存儲器讀(從內存空間映象讀數(shù)據)0111存儲器寫(向內存空間映象寫數(shù)據)一、總線操作命令總線操作命令(續(xù))C/BE[3:0]#命令類型說明1000保留1001保留1010讀配置(讀每一個主控器的配置空間)1011寫配置(寫每一個主控器的配置空間)1100存儲器重復讀(只要FRAME#有效,就保持流水線的連續(xù),以便傳送大量數(shù)據)1101雙地址節(jié)拍(傳送64位地址到某一設備1110高速緩存讀(用于多于兩個32位的數(shù)據期1111高速緩存寫二、PCI總線協(xié)議PCI的基本總線傳輸機制是突發(fā)傳輸,包括一個地址相位和一個或多個數(shù)據相位,支持存儲器和I/O。突發(fā)傳輸是指主橋電路(位于主處理器和PCI總線之間)可將針對存儲器的多次訪問在不影響正常操作的前提下合并為一次傳輸。置位基地址寄存器的預取位,可將數(shù)據預取與寫合并。并可區(qū)分哪些空間可合并,哪些不能合并。遇到不可預取或任意范圍的讀操作時,停止合并。I/O訪問一般只有一個數(shù)據相位,因此不能突發(fā)訪問。

PCI總線的傳輸控制數(shù)據傳輸控制信號線FRAME#,主設備驅動,傳輸起始和結束IRDY#,主設備驅動,允許插入等待周期TRDY#,從設備驅動,允許插入等待周期無論主/從設備,一旦啟動數(shù)據傳輸,就必須完成最后一次數(shù)據傳輸完成時,F(xiàn)RAME#和IRDY#信號均被撤消,接口信號回到空閑狀態(tài)FRAME#無效、而IRDY#有效時,總線忙;都無效時,總線空閑一旦設置了IRDY#信號,直到當前數(shù)據相位結束為止,主設備不能改變IRDY#信號和FRAME#信號的狀態(tài)PCI總線的尋址三種地址空間:內存地址空間、I/O地址空間和配置地址空間PCI總線的每個設備都有自己的地址譯碼邏輯支持正向、負向兩種地址譯碼方式正向譯碼:每個設備都監(jiān)視地址總線上的訪問地址是否落在它的地址范圍內負向譯碼:未被其他設備在正向譯碼中接受的所有譯碼要等總線上其他所有設備都拒絕之后才能確定,總線上只能有一個設備采用此種方式。如標準擴展總線1)I/O地址空間采用全部譯碼在I/O訪問中,AD[1:0]一方面用來產生DEVSEL#信號,另一方面說明傳輸?shù)挠行ё止?jié)AD1AD0C/BE3#C/BE2#C/BE1#C/BE0#00XXX001XX0110X0111101112)內存地址空間AD[31:02]譯碼得到雙字邊界對齊的起始地址,每個數(shù)據周期過后地址加4,直到傳輸過程結束AD[1:0]=00時,突發(fā)傳輸順序為地址遞增方式AD[1:0]=01時,為Cache行切換方式AD[1:0]=1X時,保留3)配置地址空間IDSEL信號有效且AD[1:0]=00,則該設備被選為訪問的從設備AD[1:0]=01,且譯碼符合某橋電路的編號,則說明配置訪問是針對該橋電路后面的設備AD[7:2]用于選擇每個設備配置空間的雙字寄存器(共64個)AD[10:8]用于選擇某個功能設備AD[31:11]無意義PCI總線數(shù)據傳輸過程PCI總線訪問:以讀操作為例。

PCI總線是半同步方式操作,信號是否有效由時鐘CLK的上升邊采樣來確定。主設備啟動總線周期:首先發(fā)出FRAME#信號,表明一次訪問(總線周期)開始,地址及操作命令字信號出現(xiàn)在AD與C/BE#線上。從設備響應:對地址和命令字譯碼后通過發(fā)出DEVSEL#有效信號進行響應,通知主設備,從設備已經被選中。數(shù)據讀?。褐髟O備與從設備都準備好即IRDY#及TRDY#均有效,主設備將數(shù)據取走。PCI總線訪問:多數(shù)據傳送周期:PCI支持突發(fā)訪問方式。主模塊占用一次總線可實現(xiàn)多個周期的數(shù)據訪問。第一數(shù)據地址由地址周期給出。以后地址在此基礎上按AD1、AD0的編碼規(guī)定變化,如AD1、AD0為00時地址線性增加(每次加4)。錯誤校驗及報告:PCI總線對AD線的有效信息都進行奇偶校驗操作。PAR為校驗位,發(fā)送方為AD與C/BE#線(共36位)配好校驗值。接收方在地址周期用SERR#報告校驗結果,用PERR#報告數(shù)據周期校驗結果。PCI總線訪問:配置空間訪問:配置空間的訪問決定于命令字編碼,在IDSEL線上發(fā)出有效信號,地址線低8位用于訪問配置空間的256字節(jié)存儲器??偩€仲裁:

PCI總線主設備通過REQ#與GNT#信號向總線仲裁器申請占用總線并得到確認。可編程邏輯器件實現(xiàn)PCI總線接口CPLD(復雜可編程邏輯器件

)或FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)的優(yōu)點是具有靈活的可編程性PCI接口可以依據插卡功能進行最優(yōu)化,而不必實現(xiàn)所有的PCI功能,這樣可以節(jié)約系統(tǒng)的邏輯資源可以將PCI插卡上的其他用戶邏輯與PCI接口邏輯集成在一個芯片上,實現(xiàn)緊湊的系統(tǒng)設計。當系統(tǒng)升級時,只需對可編程器件重新進行邏輯設計,而無需更新PCBPCI接口專用芯片專用PCI接口芯片可以實現(xiàn)完整的PCI主控模塊和目標模塊接口功能,將復雜的PCI總線接口轉換為相對簡單的用戶接口廠商對PCI總線接口已經進行了嚴格的測試,用戶只要設計轉換后的總線接口即可。用戶可集中于應用設計,而不是調試PCI總線接口,縮短開發(fā)時間應用比較普遍的主要有AMCC公司的S5920(從)、S5933(主),PLX公司的PCI9050、PCI9054及PCI9080等芯片PCI應用系統(tǒng)

USB(UniversalSerialBus)是外設與計算機連接的接口總線。簡化外設的連接過程,具備即插即用、熱插拔、接口體積小、節(jié)省系統(tǒng)資源、傳輸可靠、良好的兼容性、共享式通信、低成本。一USB鼠標U盤打印機攝像頭……USB外設鍵盤、鼠標、游戲桿攝像頭、掃描儀打印、電視盒調制解調器、網卡CD-ROM、CDRW、硬盤、軟驅聲卡、音箱手機充電器說寫電子板USBHubUSB外設汽車鑰匙電話數(shù)碼相機電子眼銀行刷卡機U盤/手表游戲桿手機鍵盤/鼠標鼠標U盤計算機USB特點速度快:USB1.1傳輸速率12Mbps,USB2.0傳輸速率480Mbps連接簡單快捷:直接連接,允許熱插拔,無需關機、重新啟動、打開機箱等操作無需外接電源:USB提供內置電源,能向低壓設備提供5V的電源支持多連接:USB支持多設備連接,良好的兼容性:USB接口標準有良好的向下兼容性低功耗15.7.2物理接口與電氣連

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