计算机组成原理：系统总线——（2）

第3章：系统总线

总线是信号的公共传输线，是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。

发展过程：

1. 面向CPU的双总线：这种结构在I/O设备与主存交换信息是仍然要占用CPU，因此还会影响CPU的工作效率。
2. 单总线结构（系统总线）：只有一组总线，当都要占用总线时，就会发生冲突。
3. 以存储器为中心的双总线结构：由单总线基础上，在CPU与主存之间连接一条存储总线。

分类：

1. 片内总线：芯片内部的线。
2. 系统总线：计算机各部件之间的信息传输线。
   （1）数据总线（双向）：传输数据信息
   （2）地址总线（单向）：指出在数据总线上数据在主存单元或I/O设备的地址
   （3）控制总线（单向，双向）：发出各种控制信号，监视各部件状态。
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（外部系统） 传输方式：串行通信，并行通信

特性：

1. 机器特性
2. 电气特性
3. 功能特性
4. 时间特性

性能指标：

1. 总线宽度：指数据总线的根数，用bit（位）表示，如8位（8根）。
2. 总线带宽(数据传输速率)：既单位时间内总线上传输数据的位数，用每秒传输信息的字节数来衡量，单位用MBps(兆字节每秒)。
3. 时钟同步/异步：数据与时钟。
4. 总线复用：地址线和数据线的复用。
5. 信号总线：三种总线的总和。

判优控制

1. 主设备对总线有控制权，从设备只能响应从设备发来的总线命令
2. 判优控制可分为集中式和分布式。

集中控制优先权仲裁方式：
（1）链式查询：控制线少，对电路故障敏感，优先级低的设备难请求
（2）计数器定时查询：控制复制
（3）独立请求方式：响应快，优先次序控制灵活

通信控制

1. 总线周期：完成一次总线操作的时间。
2. 目的：解决通信双方如何协调配合。
3. 方式：
   （1）同步通信：通信双方由统一时标。
   （2）异步通信：采用应答方式，没有公共时钟标准。
   （3）半同步通信：同步，异步结合。
   （4）分离式通信：充分挖掘系统总线每个瞬间的潜力。

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