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总线(一)

计算机系统的五大部件之间的互连方式有两种1,使用单独连线2,各个部件连接到一组公共信息传输线上,称为总线连接。

早期计算机以运算器为中心,当IO交换信息时,都需要经过运算器,使运算器停止运算,影响CPU工作效率。

在同一时刻,只允许有一个部件向总线发送信息,而多个部件同时从总线上接收相同的信息。16条传输线组成的总线可以同时传输16位二进制代码。

 

以CPU为中心的双总线:

 

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CPU与IO设备交换数据还需要通过CPU所以CPU效率还是低。

 

 

单总线:

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原则上IO与内存传输不影响CPU工作,但是当某一时刻都要占用总线的时候,会发生冲突,需要设置总线判优。

 

以主存为中心的双总线:

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储存总线速度快,只提供CPU与主存之间的传输,而且IO设备与主存交换数据不经过CPU。现在大部分计算机都用这种结构。

 

总线分类:按照连接部件不同

1片内总线:CPU内部之间,寄存器之间,寄存器与ALU

2系统总线:CPU,主存,IO设备各大部件之间的信息传输。

2.1数据总线:双向传输,如果数据总线宽度为8位,指令字长为16,取指令访问两次内存。

2.2地址总线:数据源,或目的数据在IO设备或主存上的地址。用来指令CPU要访问的地址,CPU输出,单向。地址线的位数与储存单元有关,地址线20根,储存单元2的20次方个

2.3控制总线:发送控制信号,对于任意控制线是单向的。有时需要需要回应的信号的时候,又可以看做是双向的。

3通信总线:计算机系统之间,计算机系统与其他系统之间通信,分为:并行通信,串行通信。

并行通信:适合近距离传输,传送速率与距离成反比

串行通信:适合远距离传输,传送速率与距离成反比

 

总线特性:

1机械特性:在机械连接方式上的特性

2电气特性:传递方向,有效电平

3功能特性:每根线的传输功能

4时间特性:在什么时间范围内有效

 

总线性能指标:

1,总线宽度:数据总线根数,8根,16根...

2,总线带宽:单位时间内,总线传输的位数。总线工作频率32MHZ,总线宽度32位(4B),总线带宽为33*(32/8)=132MBps

3,时钟同步/异步:数据与时钟是否同步。

4,总线复用:一条信号线,分时传送两种信号。

5,数据线数:数据,控制,地址线总和

 

总线(一)