计算机组成原理—硬件结构

一、系统总线

1.基本概念

• 含义：总线是连接多个部件的信息传输线，是各个部件共享的传输介质
• 连接方式：各部件单独连线(分散连接)；各部件连到一组公共信息传输线(总线连接)
• 经典结构

2.总线的分类

2.1片内总线

芯片内部的总线，是CPU内部寄存器与寄存器之间、寄存器和ALU之间的公共连接线

2.2系统总线

计算机各功能部件之间相互连接的总线

2.3通信总线

计算机系统之间或计算机系统与其他系统之间的通信

3.总线特性及性能指标

3.1总线的特性

• 机械特性：尺寸、形状...
• 电气特性：传输方向和有效电频范围
• 功能特性：每根传输线的功能(地址、数据、控制)
• 时间特性：信号的时许关系

3.2总线的性能指标

• 总线宽度：数据总线的根数，用bit表示(一根一位)
• 总线带宽：总线的数据传输速率，频率*总线宽度，注意单位
• 时钟同步/异步
• 总线复用：
• 信号线数：地址、数据、控制总线的总和
• 总线控制方式 ：
• 其他：

4.总线控制

4.1判优控制

判优控制可分为集中式和分布式两种

集中控制一般有三种：链式查询、计时器定时查询、独立请求查询

4.2总线通信控制

目的：解决通信双方协调配合的问题

总线周期分四个阶段：申请分配阶段 - 寻址阶段 - 传数阶段 - 结束阶段

总线通信通常四种方式：同步、异步、半同步、分离式通信