总线有多种分类方法 按相对于CPU与其他芯片的位置可分为 片内总线和片外总线。 按总线传送信息的类别,可把总线分为 地址总线、数据总线和控制总线。 按照总线传送信息的方向,可把总线分为 单向总线和双向总线。 按总线的层次结构可分为 CPU总线、存储总线、系统总线和外部总线。 计算机组成原理 6
计算机组成原理 6 总线有多种分类方法 按相对于CPU与其他芯片的位置可分为 片内总线和片外总线。 按总线传送信息的类别，可把总线分为 地址总线、数据总线和控制总线。 按照总线传送信息的方向，可把总线分为 单向总线和双向总线。 按总线的层次结构可分为 CPU总线、存储总线、系统总线和外部总线
(3)总线的特性 物理特性: 指总线的物理连接方式,包括总线的根数,总线的插头、 插座的形状,引脚线的排列方式等 功能特性: 描述总线中每一根线的功能。如: 地址总线的宽度指明了总线能够直接访问的存储器的地址 空间范围; 数据总线的宽度指明了访问一次存储器或外设时能够交换 的数据的位数; 控制总线包括了CPU发出的各种命令,请求信号和仲裁信号, 中断信号等。 计算机组成原理
计算机组成原理 7 (3)总线的特性 物理特性： 指总线的物理连接方式，包括总线的根数，总线的插头、 插座的形状，引脚线的排列方式等。 功能特性： 描述总线中每一根线的功能。如： • 地址总线的宽度指明了总线能够直接访问的存储器的地址 空间范围； • 数据总线的宽度指明了访问一次存储器或外设时能够交换 的数据的位数； • 控制总线包括了CPU发出的各种命令, 请求信号和仲裁信号, 中断信号等
电气特性: 定义每一根线上信号的传递方向及有效电平范围。 ·送入CPU的信号叫输入信号(ⅠN), ·从CPU发出的信号叫输出信号(OUT。 地址总线是输出线,高电平有效; 数据总线是双向传输线,高电平有效; 控制总线中各条线一般是单向的,有CPU发出的,也有进 入CPU的,有高电平有效的,也有低电平有效的 ·总线的电平都符合TTL电平的定义。 时间特性:定义了每根线在什么时间有效。 规定了总线上各信号有效的时序关系,CPU才能正确无误 地使用。 计算机组成原理
计算机组成原理 8 电气特性： 定义每一根线上信号的传递方向及有效电平范围。 • 送入CPU的信号叫输入信号(IN)， • 从CPU发出的信号叫输出信号(OUT)。 • 地址总线是输出线，高电平有效； • 数据总线是双向传输线，高电平有效； • 控制总线中各条线一般是单向的，有CPU发出的，也有进 入CPU的，有高电平有效的，也有低电平有效的； • 总线的电平都符合TTL电平的定义。 时间特性: 定义了每根线在什么时间有效。 规定了总线上各信号有效的时序关系，CPU才能正确无误 地使用
(4总线的标准化 相同的指令系统,相同的功能,不同厂家生产的各功能 部件在实现方法上几乎没有相同的,但各厂家生产的相同功 能部件却可以互换使用,其原因在于它们都遵守了相同的系 统总线的要求,这就是系统总线的标准化问题。 通常有两类标准: 正式公布的标准和实际存在的工业标准。 正式公布的标准由IEE(国际电气电子工程师学会)或CIT (国际电报电话咨询委员会)等国际组织正式确定和承认。 实际的工业标准首先由某一公司提出,而又得到其它公司广 泛使用,有可能经过一段时间后提交有关组织讨论从而成为 正式标准 在标准中,对插件引线的几何尺寸、引线数、各引线的 定义、时序及电气参数等都做出明确规定,据此,人们可方 便的进行系统设计和功能扩充。 计算机组成原理
计算机组成原理 9 (4)总线的标准化 相同的指令系统，相同的功能，不同厂家生产的各功能 部件在实现方法上几乎没有相同的，但各厂家生产的相同功 能部件却可以互换使用，其原因在于它们都遵守了相同的系 统总线的要求，这就是系统总线的标准化问题。 通常有两类标准： 正式公布的标准和实际存在的工业标准。 正式公布的标准由IEEE（国际电气电子工程师学会）或CCITT （国际电报电话咨询委员会）等国际组织正式确定和承认。 实际的工业标准首先由某一公司提出，而又得到其它公司广 泛使用，有可能经过一段时间后提交有关组织讨论从而成为 正式标准。 在标准中，对插件引线的几何尺寸、引线数、各引线的 定义、时序及电气参数等都做出明确规定，据此，人们可方 便的进行系统设计和功能扩充
(5)微机结构与系统总线的发展 PC/XT结构与PC总线针对 BMPCIXT机(8086 PC总线时钟频率477MHz,总线宽度8位,寻址能力 IMB,最快存储器访问周期由4个时钟周期组成带 宽约1MBps PC/AT结构与AT总线针对 BMPC/AT机(286 AT总线时钟频率8MHz,总线宽度16位,寻址能力 16MB,最快存储器访问周期由3个时钟周期组成带 宽约MBps PC总线与AT总线后来经过标准化,称为ISA总线 Industry Standard Architecture-工业标准体系结构 计算机组成原理 10
计算机组成原理 10 PC/XT结构与PC总线 针对IBM PC/XT机(8086) PC总线时钟频率4.77MHz，总线宽度8位，寻址能力 1MB，最快存储器访问周期由4个时钟周期组成——带 宽约1MBps PC/AT结构与AT总线 针对IBM PC/AT机(286) AT总线时钟频率8MHz，总线宽度16位，寻址能力 16MB，最快存储器访问周期由3个时钟周期组成——带 宽约5MBps PC总线与AT总线后来经过标准化，称为ISA总线 Industry Standard Architecture——工业标准体系结构 (5)微机结构与系统总线的发展