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第8章 总线

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计算机组成原理(第六版 立体化教材)

计算机组成原理(第六版 立体化教材)

教材目录
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教学资源
《计算机组成原理（第六版·立体化教材）》的配套教材是《计算机组成原理试题解析（第六版）》。
《计算机组成原理（第六版·立体化教材）》配有动画演示、教学课件、习题答案、自测试题、课程设计等 资源。
教材特色
1、该教材配套开发了较多的在线动画演示视频。 2、该教材安排了在线延伸阅读材料。 3、该教材可扫描书中的二维码查阅相关内容。 4、该教材形成“理论、实验、设计”三个过程相统一的体系。
谢谢观看
计算机组成原理（第六版 立体化教 材）
2019年科学出版社出版的图书
01 成书过程
03 教材目录
目录
02 内容简介 04 教学资源
05 教材特色
07 图书目录
目录
06 作者简介
《计算机组成原理（第六版·立体化教材）》是由白中英、戴志涛主编，2019年8月科学出版社出版的新形 态教材、“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。该教材可作为计算机及相关专业的教材，也可作为成人 自学考试、全国计算机等级考试NCRE（四级）用书。
作者简介
白中英，男，北京邮电大学计算机学院二级教授，博士生、硕士生导师。 戴志涛，男，北京邮电大学计算机学院教授。
图书目录
第1章计算机系统概论 第2章运算方法和运算器 第3章存储系统 第4章指令系统 第5章中央处理器 第6章总线系统 第7章外围设备 第8章输入／输出系统 第9章并行组织与结构 第10章课程教学实验设计 第11章课程综合设计
2019年8月，《计算机组成原理（第六版·立体化教材）》由科学出版社出版。
内容简介
该教材讲授计算机单处理器系统的组成和工作原理，在该基础上扩展讲授并行体系结构。该教材共11章，主 要内容包括计算机系统概论、运算方法和运算器、存储系统、指令系统、中央处理器、总线系统、外围设备、输 入/输出系统、并行组织与结构、课程教学实验设计和课程综合设计。

计算机网络第8章 局域网布线、物理拓扑结构

计算机网络第8章 局域网布线、物理拓扑结构

逻辑拓扑
双绞线以太网中的所有计算机共享一个通信介 质，计算机必须竞争对介质的控制，并且一个 特定的时间只有一台计算机能进行传输。 实质是总线结构
物理拓扑与逻辑拓扑可能是不同的
网络接口卡与布线方案
为使改变布线方案而不改变接口硬件称为可 能，许多网络接口支持多种布线方案 尽管有多种连接器，但是一个特定接口在一 个时间内只能使用一种布线方案 优点：
2. 细缆以太网布线
与粗缆以太网布线的区别
使用比粗缆以太网更细、更柔软的同轴电缆 安装与运行比粗网简单 由于完成收发器功能的硬件被做在网卡里，所 以外部无需外部收发器
通过BNC连接器直接连接每台计算机
BNC
2. 细缆以太网布线
与粗缆以太网相似的地方
均采用同轴电缆，具有良好的屏蔽性 均需要终止器 采用总线拓扑 具有相似的电子特性
2. 小型办公室局域网布线
线缆的选用 1. 一般总线结构的局域网多使用铜轴电缆，不过我 们这里主要讲星形结构的局域网，所以不作详细介绍。 2. 星形结构的局域网所用的线缆大多是双绞线 (Twisted pair cable)。它是由两根绝缘导线互相绞合 而成。双绞线可分为两类：无屏蔽双绞线 (UTP)和屏蔽 双绞线 (STP)。 屏蔽双绞线与无屏蔽双绞线主要的不同是增加了一 层金属屏蔽护套。这层屏蔽护套的主要作用是为了增强 其抗干扰性，同时可以在一定程度上改善其带宽。但是 由于价格比无屏蔽双绞线贵，安装也比较困难，加之小 型局域网结构简单、设备少，所以没有必要使用屏蔽双 绞线。
1.家庭布线(LAN无服务器共享上网)
配置路由 网络的灵魂是软件。当我们布完线，架好 硬件之后，就要对路由器进行配置了。 根据用户的实际情况设置“xDSL”的参数。 将“DHCP Server”设为“Enabled”，这样就 可以让所有计算机自动获得一个“内网IP” 。 启动防火墙功能，这样可以杜绝来自外部的 大部分攻击。

第8章 PCI总线标准

第8章 PCI总线标准

18:09
华中科技大学计算机学院
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8.1.3
PCI插槽和扩展卡 PCI插槽和扩展卡
PCI插槽 1. PCI插槽
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华中科技大学计算机学院
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2.PCI插卡 2.PCI插卡 PCI
5V32位PCI卡尺寸 位 卡尺寸
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华中科技大学计算机学院
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8.2
PCI总线命令及总线协议 PCI总线命令及总线协议
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华中科技大学计算机学院
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C/BE[3:0]#： T/S， C/BE[3:0]#： T/S，总线命令和字节使能 多路复用信号线 多路复用信号线 PAR： T/S，针对AD[31:00]和C/BE[3:0]# PAR： T/S，针对AD[31:00]和 AD[31:00] 进行奇偶校验 校验位. 奇偶校验的 进行奇偶校验的校验位.
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华中科技大学计算机学院
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3）接口控制信号
FRAME# ：S/T/S：帧周期信号,帧有效周期表示一次传输的开 S/T/S：帧周期信号,帧有效周期表示一次传输的开 始和持续。 始和持续。 S/T/S：主设备准备好信号( IRDY# ：S/T/S：主设备准备好信号(Initiator Ready) S/T/S：从设备准备好信号( TRDY# ：S/T/S：从设备准备好信号(Target Ready) TRDY#同时有效 才能从主设备传送数据到从设备。 同时有效, 注: IRDY#, TRDY#同时有效,才能从主设备传送数据到从设备。 S/T/S：从设备发出的要求主设备终止当前的数据传 STOP# ：S/T/S：从设备发出的要求主设备终止当前的数据传 送的信号。 送的信号。 LOCK#： S/T/S： LOCK#： S/T/S：锁定信号 IDSEL：IN，初始化设备选择信号（片选信号） IDSEL：IN，初始化设备选择信号（片选信号） S/T/S，设备选择信号， DEVSEL# ：S/T/S，设备选择信号，由从设备驱动

微机原理及接口第八章习题解答

微机原理及接口第八章习题解答

“微机系统原理与接口技术”第八章习题解答（部分）1. 什么叫总线和总线操作？为什么各种微型计算机系统中普遍采用总线结构？答：总线是模块与模块之间传送信息的一组公用信号线；而模块间信息传送时与总线有关的操作统称为总线操作；模块间完成一次完整信息交换的时间称为一个总线操作周期。

总线标准的建立使得各种符合标准的模块可以很方便地挂在总线上，使系统扩展和升级变得高效、简单、易行。

因此微型计算机系统中普遍采用总线结构。

2．微机总线有哪些种类？其数据传输的主要过程是什么？答：微机中目前普遍采用的总线标准包括系统内总线标准和系统外总线标准两类：系统内总线标准一般指微机主板插槽（系统扩展板）遵循的各种标准，如PC/XT总线标准、ISA 总线标准（PC/AT总线标准）、VL总线标准（VESA具备总线标准）、PCI局部总线标准等；系统外总线标准指系统互连时遵循的各种标准，多表现为微机对外的标准接口插头，有时也称为接口标准，如EIA RS-232异步串行接口标准、USB通用串行接口标准、IEEE-488通用并行接口标准等。

一个总线操作周期一般分为四个阶段，即：总线请求及仲裁阶段、寻址阶段、传数阶段和结束阶段。

在含有多个主控制器的微机系统中，这四个阶段都是必不可少的；而在仅含一个主控制器的单处理器系统中，则只需要寻址和传数两个阶段。

3．计算机系统与外部设备之间相互连接的总线称为系统外总线（通信总线）；用于连接微型机系统内各插件板的总线称为系统内总线（板级总线）；CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为片内总线。

4．一次总线的信息传送过程大致可以分为4个阶段，依次为总线请求及仲裁阶段、寻址阶段、传数阶段和结束阶段。

8．同步总线有哪些优点和缺点？主要用在什么场合？答：同步并行总线时序是指总线上所有信号均以同步时钟为基准，所有接在总线上的设备的信息传输也严格与同步时钟同步。

同步并行总线的优点是简单、易实现；缺点是无法兼容总线上各种不同响应速度的设备，因为同步时钟的速度必须以最慢的响应设备为准，这样总线上的高速设备将无法发挥其高速性能。

CAN-bus现场总线基础教程【第8章】CAN总线设备及调试工具-USBCAN-E-U(33)

CAN-bus现场总线基础教程【第8章】CAN总线设备及调试工具-USBCAN-E-U(33)

第8章 CAN 总线设备及调试工具1.1 USBCAN-E-U1.1.1 概述USBCAN 设备根据CAN-bus 接口数量可分为单路和双路两种，在可靠性要求较高或数据量较大的CAN 应用中会使用双路USBCAN 设备。

双通道设备USBCAN-2E-U 的工作原理与单通道基本一样，本节以单通道设备USBCAN-E-U 为例讲解，USBCAN-E-U 是兼容USB2.0全速规范的，带有1路CAN 的工业级高性能CAN 接口卡，实物图如图8.1所示。

PC 机可以通过USB 总线连接至CAN 网络，构成实验室、工业控制、智能小区等CAN 网络领域中的数据采集与数据处理。

USBCAN-E-U 接口卡是CAN 产品开发、CAN 数据分析的强大工具；同时，具有体积小、即插即用等特点，也是便携式系统用户的最佳选择。

接口卡上自带磁耦隔离模块，使其避免由于地环流的损坏，增强系统在恶劣环境中使用的可靠性。

USBCAN-E-U 收发的数据均与计算机上的应用软件有关，USBCAN-E-U 除了支持自带的上位机软件外，还提供Win2000/XP/WIN7、Linux 下工作的驱动程序及详细的应用例程，支持用户在VC++，VB 以及Delphi 等开发环境下开发自己的应用软件。

1.1.2 主要特点USBCAN-E-U 接口卡的主要特点：● PC 接口：便携式USB2.0全速接口；● CAN 接口：OPEN5接口，符合DeviceNet 和CANopen 标准；● CAN 协议：完全符合CAN 2.0B 规范，兼容CAN 2.0A ，符合ISO/DIS 11898；● CAN 通道数：1通道隔离CAN 接口；● CAN 波特率：可编程任意设置，范围在5Kbps ～1Mbps 之间；● 最高帧流量：5000帧/秒（扩展帧）；● 供电方式：USB 总线供电，或使用外接电源(+9V ～+25V ，200mA)；● 磁耦隔离模块绝缘电压：DC 2500V ；● 工作温度：-25℃～+70℃；● 存储温度：-40℃～+85℃；● 物理尺寸：115mm×76mm 。

计算机组成原理第8章习题指导

计算机组成原理第8章习题指导

第8章CPU的结构和功能例8.1假设指令流水线分取指（IF）、译码（ID）、执行（EX）、回写（WR）四个过程段，共有10条指令连续输入此流水线。

（1）画出指令周期流程。

（2）画出非流水线时空图。

（3）画出流水线时空图。

（4）假设时钟周期为100ns，求流水线的实际吞吐率。

（5）求该流水处理器的加速比。

解:（1）根据指令周期包括IF、ID、EX、WR四个子过程，图8.1（a）为指令周期流程图。

（2）非流水线时空图如图8.1（b）所示。

假设一个时间单位为一个时钟周期，则每隔4个时钟周期才有一个输出结果。

（3）流水线时空图如图8.1（c）所示。

由图可见，第一条指令出结果需要4个时钟周期。

当流水线满载时，以后每一个时钟周期可以出一个结果，即执行完一条指令。

(a)指令周期流程(b) 非流水线时空图(c) 标准流水线时空图图8.1 例8.1答图（4）由图8.1（c）所示的10条指令进入流水线的时空图可见，在13个时钟周期结束时，CPU执行完10条指令，故实际吞吐率为：10/(100ns×13) ≈ 0.77×107条指令/秒（5）在流水处理器中，当任务饱满时，指令不断输入流水线，不论是几级流水线，每隔一个时钟周期都输出一个结果。

对于本题四级流水线而言，处理10条指令所需的时钟周期数为T4 = 4 +（10 −1）= 13。

而非流水线处理10条指令需4×10 = 40个时钟周期。

故该流水处理器的加速比为40 ÷13 ≈ 3.08 例8.2设某机有四个中断源1、2、3、4，其硬件排队优先次序按1→2→3→4降序排列，各中断源的服务程序中所对应的屏蔽字如表8.1所示。

表8.1 例8.2各中断源对应的屏蔽字中断源 屏蔽字1 2 3 41 1 1 0 12 0 1 0 03 1 1 1 14 0 1 0 1（1）给出上述四个中断源的中断处理次序。

（2）若四个中断源同时有中断请求，画出CPU执行程序的轨迹。

计算机组成原理(第4版)课件第7章 总线(第4版)

33
7.4 总线标准
总线的标准制定通常有两种途径，一 种是由具有权威性的国际标准化组织制定 并推荐使用的，称为正式标准；另一种是 由某个或某几个在业界具有影响力的设备 制造商提出，而又被业内其他厂家认可并 广泛使用的标准，即所谓事实标准，这些 标准可能需要经过一段时间的使用，被厂 商提供给有关组织讨论之后才能成为正式 标准。
8
2.总线事务
通常把在总线上一对设备之间的一次信
息交换过程称为一个“总线事务”，把发出
总线事务请求的部件称为主设备，与主设备
进行信息交换的对象称为从设备。例如CPU
要求读取存储器中某单元的数据，则CPU是
主设备，而存储器是从设备。总线事务类型
通常根据它的操作性质来定义，典型的总线
事务类型有“存储器读”、“存储器写”、
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7.4.1 系统总线标准
通常，微机的系统总线都做成多个插 槽的形式，各插槽引脚通过总线连在一起。 总线接口引脚的定义、传输速率的设定、 驱动能力的限制、信号电平的规定、时序 的安排以及信息格式的约定等，都有统一 的标准。
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7.4.1 系统总线标准（续）
1.PC/XT总线
PC/XT总线是早期PC/XT微机所配备 的系统总线，是9位总线标准。
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7.1 总线概述
总线是一组能为多个部件分时共享的 公共信息传送线路。共享是指总线上可以 挂接多个部件，各个部件之间相互交换的 信息都可以通过这组公共线路传送；分时 是指同一时刻总线上只能传送一个部件发 送的信息。
6
7.1 .1 总线的基本概念
总线采用分时共享技术，当总线空闲 （所有部件都以高阻状态连接在总线上） 时，如果有一个部件要与目的部件通信， 则发起通信的部件驱动总线，发出地址和 数据。其他以高阻状态连接在总线上的部 件如果收到与自己相符的地址信息后，即 接收总线上的数据。发送部件完成通信后， 将总线让出（输出变为高阻态）。

第8章单片机系统扩展及接口

ⅹ 0 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 地址范围为：0000~3FFFH P2.6接片选信号CE，为0有效。 P2.7取0
8.3 扩展数据存储器
单片机片内数据存储器小，仅128B，往往需要扩 展。 8. 3. 1 常用的数据存储器芯片简介
8.4 简单并行I/O口的扩展
8. 4. 2 简单I/O接口的扩展方法 常用74LS244作输入接口芯片，起缓冲作用；用74LS273作输出接
口芯片，起锁存作用。
8.4 简单并行I/O口的扩展
扩展的输入输出口地址均为：
P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0
程序段如下：
8.5 扩展8155可编程外围并行接口芯片
1）对定时器赋初值和设定输出波形： 定时器/计数器寄存器地址：7F04H、7F05H
MOV DPTR，#7F04H MOV A，#24 MOVX @DPTR，A
INC DPTR MOV A，#01000000B MOVX @DPTR，A （2）设定A、B口的工作方式并启动定时器工作：
P2.7=0 P2.0=1
P2.1~P2.6均取1
8.5 扩展8155可编程外围并行接口芯片
二、8155的基本操作程序段 1、对8155中的RAM进行操作
例1 （1）向8155RAM中的5FH单元写入数据32H； （2）从8155RAM中的98H单元读取数据。
程序段如下： （1）写数据：
MOV DPTR，#7E5FH MOV A，#32H MOVX @DPTR，A （2） 读数据： MOV DPTR，#7E98H MOVX A ，@DPTR

计算机基础知识-第8章网络基础知识概述

计算机基础知识第计算机基础知识第88章章网络基础概述内容回顾内容回顾?如何进到系统的bios设置里?怎样设置从光驱启动怎样设置bios密码?如何打开注册表编辑器如何打开注册表编辑器?开机不能进系统并且有长鸣的报警声一般是什么原因本章目标本章目标?了解osi七层模型和tcpip协议?了解计算机网络的分类及功能?熟悉拓扑结构及特点常见的计算机网络熟悉拓扑结构及特点常见的计算机网络?熟悉常见网络传输介质?掌握双绞线中568a和568b的线序计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展?第一代计算机网络的诞生1946年产生第一台数字计算机1954年收发器终端的产生60年代初由多重线路控制器参与组成的网络被称为第一代计算机网络面向终端的网络
单模 SMF
2.多模光纤：光信号与光纤轴成多个可分辨角多光线传输，以 多个模式同时传输，其直径在50-200μm，比单模光纤传输 性能差。可分为多模突变型光纤和多模渐变型光纤，前者纤
芯较大，传输模态较多，带宽窄，转输容量小。
多模 MMF
无线介质
1.微波通信
把微波信号作为载波信号，用被传输的模拟信号或 数字信号来调制它。
1.星型结构 星型拓扑结构即任何两节点之间的通信都要通过中心节点进行转发，中
心节点通常是集线器。
星型拓扑结构
计算机网络的拓扑结构(cont.)
2.总线型结构 总线型网络是将若干个节点平等地连接到一条高速公用总线上的网络。
特点： (1) 结构简单灵活，便于扩充。 (2) 可靠性高 (3) 网络节点响应速度快 (4) 易于布线，成本较低。 (5) 实时性差 ⑹ 物理安全性差 ⑺ 故障诊断困难
计算机网络的产生和发展
• 第一代计算机网络的诞生
– 1946年产生第一台数字计算机
– 1954年收发器终端的产生

《服务器配置与管理》电子教案 第8章 管理服务器的IO

DMA等) 。
返回
8.1 理解扩展总线
每台计算机都有一个扩展总线。大部分人认为系统部分的扩 展总线就像图8-1一样。但是，它不仅仅是这些。因为本书假 定读者对计算机硬件已掌握了基本知识，所以本书不准备对 运行在系统上的设备配置问题作详细的讨论。但是，本书会 提供一个由设备要求的基本资源的概述。这些包括：
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8.1 理解扩展总线
可用的I/O地址数量是有限的。它们是由一个或多个8位端口 组成的，有256个这样的8位端口或者是65 536个可用的16位 端口。任意两个邻近的8位端口能联合起来形成一个16位的端 口，任意相邻的4个8位端口能联合起来形成一个32位的端口。 很多端口是由IBM为他们的产品的特定功能而分配的，其他 的端口由其他的公司为支持他们自己的设备而占用。
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8.1 理解扩展总线
【专业术语】边沿触发：由设备的一根线或一个引脚发出的 一个电信号直接控制或引出任意的响应。设备在供电的情况 下，通过中断控制器来记住它所发送的信号。
水平触发：由控制电路仲裁的一个响应，或者设备驱动器允 许同一个设备使用几个中断通道。水平触发中断在一条适当 的连接线上升高电压，并一直保持，直到收到期待的响应信 号。
第8章 管理服务器的I/O
情境引入 本章内容结构 本章学习目标 8.1 理解扩展总线 8.2 PCI的分类 8.3 其他扩展附件
8.4 网络I/O 8.5 本章小结 专业术语 缩略语提示
情境引入
一台服务器上的输入/输出要求与普通台式工作站是完全不同 的，它们是两个不同的主体。一个台式工作站的主要输入设 备是键盘。而一个服务器，输入设备大多是网络接口卡 ( NIL )。即使是内部的输入/输出设备的功能，服务器和工作 站也是不同的。SCSI适配器在服务器环境中是非常普遍的， 而在台式机方面，声卡是必不可少的。
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接口技术
USB总线的特点
支持即插即用（ Play）： 1. 支持即插即用（Plug and Play）： 2．现行软硬的支持 低成本、低功耗： 3．低成本、低功耗： 4．价格低廉 支持多达127 127个外围设备 5．支持多达127个外围设备 6．标准化的硬件 7．支持多种类设备 8．支持多种操作速度 9．占用资源少 10． 10．集中控制策略
2． EISA总线 ． 总线
EISA总线，即扩展的工业标准结构总线。是工业标准 总线ISA的超集。它是在工业标准结构ISA总线的基础上发 展而来的一种高性能32位结构的总线。它不仅拥有ISA总 线的全部特征，而且还随着对ISA总线功能的扩充而增强了 自身性能和能力。
接口技术
PCI 局部总线
在Pentium 这样高性能的微处理器上，需要配备高性能的高 总线带宽的总线，以便能充分利用Pentium 的全部资源。PCI 总线开放性好，具有广泛的兼容性。是一种低成本、高效益、 能与ISA总线兼容的一种有前途的局部总线。 PCI总线在Pentium 和其他总线之间架起了一座桥梁，它可 以让任何一种基于ISA、EISA或微通道(MCA)的添加卡插到 PCI总线上。
I/O接口 。。。。
I/O接口
多总线结构
接口技术
总线的基本功能
数据传送 仲裁控制 出错处理 总线驱动
接口技术
1、数据传送
总线上的主控设备、从属设备通常采用以下三种传送方式 1、同步传送 、 2、异步传送 可以允许不同速度的功能部件组成系统 可以允许不同速度的功能部件组成系统) 、异步传送(可以允许不同速度的功能部件组成系统 3、半同步传送 、
接口技术
8. 1. 2 总线标准的四个特性
1、物理特性：总线物理连接的方式。包括总线的根数、 插头、插座形状和引脚排列等。 2、功能特性：每一根线的功能。分成地址总线、数据 总线和控制总线。 3、电器特性：定义每一根线上信号的传递方向、电平 有效范围。规定输入信号IN代表送入CPU的信号， 反之为OUT信号。 4、时间特性：定义每根线在什么时间有效。
Pentium 微处理器 高速缓冲存储器Cache 片内局部总线 PCI总线 控制器 视频卡 磁盘 控制器 动态RAM 系统BIOS
PCI总线 ISA总线 控制器 打印机 接口 ISA总线 接口技术 传真机/ 调制解调器
PCI局部总线的特征 局部总线的特征 它拥有的最高操作时钟速度为33MHz 33MHz。 1、 它拥有的最高操作时钟速度为33MHz。 它拥有32位和64位两种数据通道。 32位和64位两种数据通道 2、它拥有32位和64位两种数据通道。 3、支持由Pentium 采用的2—1—1—1形式 的成组数 据传送方式。 支持由Pentium 采用的2 据传送方式。 4 、它支持总线主控方式 ISA、EISA、微通道等多种总线兼容。 5 、与ISA、EISA、微通道等多种总线兼容。 它支持5V 3.3V两种扩充插件卡 5V和 两种扩充插件卡。 6、它支持5V和3.3V两种扩充插件卡。 PCI总线实现了触发级的中断 这种中断可支持中断共享。 总线实现了触发级的中断， 7、PCI总线实现了触发级的中断，这种中断可支持中断共享。 8、 PCI总线能支持高达10个外围设备。 PCI总线能支持高达10个外围设备。 总线能支持高达10个外围设备
关于USB标准的详细内容请大家自学。
接口技术
接口技术
PCI标准化 标准化
任何一种CPU都可以使用PCI总线。对总线的连线进 行了标准化处理，可以使CPU总线免受各种约束。 在PCI总线上，对地址和数据的传送采用的是多路传 送技术。 PCI总线是64位的扩展数据总线。PCI总线既可以进 行32位数据传送，也可以进行64位的数据传送。 其它关于PCI的内容请大家自学！
接口技术
2、总线仲裁（总线判优）控制
控制方式可以分成： 控制方式可以分成：集中式与分散式 集中式控制：分为链式查询、计数器查询、 集中式控制：分为链式查询、计数器查询、独立请求方式
接口技术
链式查询
总 线 控 制 部 件
设备1
BG
DB AB BS BR
设备2
设备n
接口技术
链式查询方式的主要特征
总线回答信号BG的传送是串行地从一个I/O接口送到下 一个I/O接口。假如BG到达的接口无总线请求，则继续 传下去，如果有，则不再往下传，就意味着该I/O接口就 获得了总线使用权。显然，在查询链中离总线控制器最 近的设备具有最高优先权。 优点：扩充设备方便 缺点：对电路故障敏感，优先级是固定的，某个设备频 繁占用总线，优先级低的就长时间不能响应。
接口技术
计数器查询
DB
总 线 控 制 部 件
AB BS BR
设备1
BG
设备2
设备n
接口技术
计数器查询方式的特征
当BS为0的时候，让计数器开始计数，计数值通过一组设 备地址线发向各设备，每个外设接口都有一个设备地址判 别电路，当设备地址线上的计数值与请求使用总线的设备 地址一致时，该设备就获得了总线使用，并置BS线为1， 此时中止计数查询。 每次计数可以从0开始，也可以从上次计数的中止点开始。 优点：相对比较公平； 缺点：增加了很多控制线
第 8 章
总线
gejinhuan@
8. 1 总线的概念 8．1．1 概念
总线是一种数据通道，由系统中各部件所共享。或者 说，是在部件与部件之间、设备与设备之间传送信息的一组 公用信号线。在主控设备（部件或设备）的控制之下，将发 送设备（部件或设备）发出的信息准确地传送给某个接收设 备的信号通路。在物理上，是一组导线和相关的控制、驱动 电路的集合。总线是是计算机系统各部件之间传输地址、数 据和控制信息的通道。 总线的特点在于其公用性，即它可同时挂接多个部件 或设备。如果是某两个部件或设备之间专用的信号连线，就 不能称之为总线。总线是连接计算机硬件系统内多种设备的 通信线路。
接口技术
独立请求方式设备均有独立的BRi和BGi。总线控制部件中一般有 一个排队电路，根据一定的优先次序决定首先响应哪个设 备的请求。 优点：响应时间快，因为不需要查询设备。优先次序控制 灵活，可以预先固定，或者通过程序来改变优先次序，还 可以屏蔽某个请求。 缺点：增加了更多的控制线
接口技术
8．1. 5 总线配置结构
下图展示出了几种通过总线把各种部件连接起来的示意图。
CPU 存储器 I/O接口 系统总线
单总线结构
主存储器连线 主存储器 系统总线 I/O处理器 I/O总线 。 。 。 。 I/O接口
CPU
I/O接口
多总线结构
接口技术
多总线结构
CPU
主存储器连线
主存储器
系统总线
接口技术
连接器
USB定义了一种连接器，用它把所有的USB外围设备和主机 系统连接，其插头和插座如图6-23所示。
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1-Vcc 2--数据信号 3-+数据信号 4-GND 5-屏蔽
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3
2
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USB系统的软硬件
USB的拓扑结构 的拓扑结构
主机 根Hub Hub1 Hub2 Hub3 设备 Hub6 Hub4 Hub5 Hub7 设备 设备 设备 设备 设备 设备 第1层 第2层 第3层 第4层 第5层 第6层 第7层
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通用串行USB 总线 1、USB 接口
USB 通用串行总线，是近几年推出的一种全新的外部设备接口。 它是一种高速的通信接口，它的性能比目前系统所采用的标准串行接 口和并行接口都要好。 随着越来越多的使用USB接口的外部设备的出现，USB接口已成 为PC机主板的标准配置。像USB鼠标、USB键盘、USB打印机、USB 硬盘、USB优盘等，已经成为当今PC机接口的主流。将来USB很有可 ，已经成为当今PC机接口的主流。将来USB很有可 能取代PC机的大部分标准和非标准接口。 USB是一种外围设备的总线标准，使计算机的外围设备做到即插 即用。USB可允许把多达127个外围设备连在一台计算机上运行，共 享12Mb/s的带宽。
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总线概念中两个常用的技术术语。
主控设备（Master） 主控设备（Master）
也就是通常所说的总线主控设备，它是一个部件或设备， 是控制总线操作的一个部件或设备。
从属设备（Slave） 从属设备（Slave）
从属设备能够响应在总线上对数据进行传送的请求，但 总线从属设备自己不能启动这种在总线上进行数据传送的请 求。
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PCI总线扮演的角色 总线扮演的角色
PCI总线在最新的Pentium 4系统中 系统中， PCI总线在最新的Pentium 4系统中，扮演一个非常重要的不可或缺的角 总线在最新的 目前几乎在所有以Pentium Pentium微处理器为平台的微型计算机系统中所采 色。目前几乎在所有以Pentium微处理器为平台的微型计算机系统中所采 用的总线均是PCI总线。 PCI总线 10给出了Pentium微处理器系统与PCI总线系 给出了Pentium微处理器系统与PCI 用的总线均是PCI总线。图8-10给出了Pentium微处理器系统与PCI总线系 统一起构成的一个微型计算机系统结构
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8．1．3 总线分类
在计算机系统内拥有多种总线，它们在计算机 系统内的各个层次上，为各部件之间的通信提供通 路。按在系统的不同层次、位置，总线可分为如下 几类。 1. 片内总线：微处理器芯片内部的总线。 2. 局部总线：连接各插件的公共通路，如PCI、ISA、 AGP等。 3. 系统总线（内总线） 4. 通信总线（外部总线）：与外部设备的通信通道。 数据传输率比内总线低。
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总线的主要性能指标
总线带宽（B/S）：单位时间内总线上可传送 的数据量 总线位宽（bit）： 能同时传送的数据位数 总线的工作频率（MHz） 总线带宽=（位宽/8） （工作频率/每个存取周期的时钟 数）