3.1总线的基本概念
计算机系统的五大部件之间的互连方式有两种：①各部件之间使用单独的连线，称为分散连接。②另一种是将各部件连到一组公共信息传输线上，称为总线连接。
存储总线：连接CPU和主存。
输入输出总线：连接CPU和各I/O设备。
以CPU为中心的双总线结构
若将CPU，主存和I/O设备都挂到一组总线上，便形成单总线结构的计算机。特点：当I/O设备与主存交换信息时，原则上不影响CPU的工作，CPU仍可继续处理不访问主存或I/O设备的操作，使CPU工作效率有所提高。但因只有一组总线，当某一时刻各部件都要占用总线时，就会发生冲突。因此必须设置总线判优逻辑。
以存储器为中心的双总线结构
3.2总线的分类
按数据传送方式可分为并行传输总线和串行传输总线。
按连接部件不同有
3.2.1片内总线
芯片内部的总线，如CPU内部，寄存器与寄存器之间，寄存器与算逻单元ALU之间。
3.2.2系统总线
指CPU，主存，I/O设备各大部件之间的信息传输线。按系统总线传输信息的不同，可分为：数据总线，地址总线和控制总线。
1，数据总线：用来传输各功能部件之间的数据信息。双向传输总线，位数与机器字长，存储字长有关。数据总线的位数称为数据总线宽度。
2，地址总线：用来指出数据总线上的源数据或目的数据在主存单元的地址或I/O设备的地址。单向传输。地址线的位数与在储单元的个数有关。
3，控制总线：用来发出各种控制信号的传输线。通常对任一控制线而言，它的传输是单向的。但对于控制总线总体来说，又可认为是双向的。
3.2.3通信总线
用于计算机系统之间或计算机系统与其他系统之间的通信。按传输方式可分为：串行通信和并行通信。
串行通信是指数据在单条1位宽的传输线上，一位一位地按顺序分时传送。远。
并行通信是指数据在多条并行1住宽的传输线上，同时由源传送到目的地。近。
3.3总线特性及性能指标
3.3.1总线特性
1，机械特性：指总线在机械连接方式上的一些性能。
2，电气特性：指总线在每一根传输线上信号的传递方向和有效的电平范围。
3，功能特性：总线中每根传输线的功能。
4，时间特性：总线中的任一根线在什么时间内有效。
3.2.2总线性能指标
①总线宽度：通常是指数据总线的根数。②总线带宽。③时钟同步/异步：总线上的数据与时钟同步工作的总线称为同步总线，反之为异步总线。④总线复用：一条信号线上分时传送两种信号。⑤信号线数：三线总和。⑥总线控制方式。⑦其他指标等。
3.3.3总线标准
目前流行的总线标准：
①ISA总线。②EISA总线。③VESA总线。④PCI总线：高性能，良好的兼容性，即插即用，多主设备能力等⑤AGP总线⑥RS-232C总线。⑦USB总线：真正的即插即用。很强的连接能力。数据传输率有两种。标准统一。连接电缆轻巧，电源体积缩小。生命力强。
3.4总线结构
单总线结构和多总线结构
1，单总线结构：随着计算机应用范围不断扩大，外部设备的种类和数量越来越多，对数据传输数量和传输速度的要求越来越高。单总线传输的延迟影响大。
2，多总线结构：双总线结构：主存总线，I/O总线。三总线结构：I/O总线，主存总线，DMA总线。三总线结构另一形式：局部总线，系统总线，扩展总线。四总线结构：局部总线，系统总线，高速总线，扩展总线。
3.5总线控制
3.5.1总线判优控制
总线上所连接的各类设备，按其对总线有无控制功能可分为主设备和从设备。主设备对总线有控制权。从设备只能响应从主设备发来的总线命令。
总线判优控制可分集中式和分布式两种。
常见的集中控制优先权仲裁方式有以下三种：
①链式查询：只需很少几根线就能按一定优先次序实现总线控制，并且很容易扩充设备，但对电路故障很敏感，且优先级别低的设备可能很难获得请求。
②计数器定时查询：计数可以从0开始，此时一旦设备的优先次序被固定，设备的优先级就按0到n的顺序降序排列，而且固定不变。计数也可以从上一次计数的终止点开始，即是一种循环方法，此时设备使用总线的优先级相等。计数器的初始值还可由程序设置，故优先次序可以改变。对电路故障不如链式查询方式敏感，但增加了控制线，控制也较复杂。
③独立请求方式：控制线数量多，总线控制更复杂。
3.5.2总线通信控制
总线周期：完成一次操作的时间。四阶段①申请分配阶段。②寻址阶段。③传数阶段。④结束阶段。
四种方式：同步通信，异步通信，半向步通信，分离式通信。
同步：优规定明确统一，模块间的配合简单一致。缺主，从模块时间配合属于强制性同步，必须在限定时间内完成规定的要求。
异步：允许各模地速度的不一致性。可分为不互锁，半互锁，全互锁三种类型。异步中行通信的数据传送速率用波特率来衡量。
半同步：增设了一条等待响应信号线。
分离式：将一个传输周期分解为两个子周期。特点：①各模块欲占用总线使用权都必须提出申请。②同步方式发送。③准备数据不占用总线。④充分利用了总线的有效占用。
标签：主存,计算机,系统总线,总线结构,总线,通信,原理,CPU,设备 From： https://blog.csdn.net/2302_78218660/article/details/139683462