XT总线ISA总线MCA总线EISA总线VESA总线PCI总线USB-Piazza
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总线技术按总线所在位置分类,可以把总线分为外部总线、内部总线和片内总线:一、外部总线:1、RS-232-C总线;2、RS-485总线;3、IEEE-488总线;4、SCSI总线;5、IDE总线;6、USB总线;7、Fire wire串行总线(IEEE-1394);8、Centronics总线;二、内部总线(PC内部总线1-3)1、FSB总线;2、HT总线;HT总线是AMD 为K8平台专门设计的高速串行总线,它的发展历史可回溯到1999年,原名为“LDT总线”(Lightning Data Transport),闪电数据传输。
3、QPI总线;4、I2C总线;5、SPI总线;6、SCI总线;三、系统总线1、VESA总线;2、数据总线(DB)、控制总线(CB)、地址总线(AB);3、IBM PC总线;4、ISA总线;5、EISA总线;6、PCI总线;PCI(peripheral component interconnect)总线是当前最流行的总线之一,它是由Intel公司推出的一种局部总线。
它定义了32位数据总线,且可扩展为64位。
7、APG总线;8、2I C(intel integrated circuit bus)管理总线该总线是有飞利浦公司于80年代为音频和视频设备开发的串行总线,主要运用于服务器。
9、MCA总线;(微通道结构总线)在计算机系统总线中,还有另一大类为适应工业现场环境而设计的系统总线10、STD总线;11、VME总线;12、PC/104总线;13、Compact PCI;Compact PCI的意思是“坚实的PCI”,是当今第一个采用无源总线底板结构的PCI系统,是PCI总线的电气和软件标准加欧式卡的工业组装标准,是当今最新的一种工业计算机标准。
14、PCI-E总线PCI Express采用的也是目前业内流行这种点对点串行连接,比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构,每个设备都有自己的专用连接,不需要向整个总线请求带宽,而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率,达到PCI所不能提供的高带宽。
微型机总线的定义和分类
微型机总线是在微型计算机中,用于连接各种设备和组件的通信系统。
它通过一组标准化的电气信号线,实现了不同设备之间的数据交换和通信。
根据总线的传输速率、连接方式、数据传输的方式等不同特点,微型机总线可以分为以下几类:
1. ISA总线:是IBM PC/AT机的标准总线,传输速率为8位,支持16位扩展。
现已逐渐被PCI总线所取代。
2. EISA总线:是IBM PC/AT机的扩展总线,传输速率为32位,支持8位和16位扩展。
已被取代。
3. VESA总线:是IBM PC/AT机的显卡总线,传输速率为32位,现已被AGP和PCI Express所取代。
4. PCI总线:是替代ISA和EISA总线的通用总线,传输速率为32位或64位,并支持插拔式设备。
是目前最常用的总线之一。
5. AGP总线:是专门用于显卡的总线,传输速率为32位或64位,并支持高速数据传输。
目前已被PCI Express所取代。
6. PCI Express总线:是目前最先进的通用总线,传输速率为多个通道,每个通道可以达到16GB/s的速度,支持高速数据传输和插拔式设备。
是未来计算机总线的发展方向。
总之,微型机总线是微型计算机中非常重要的组成部分,其种类和类型的不断更新和升级,将为计算机技术的发展和提升带来更多的可能性和机遇。
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总线技术按总线所在位置分类,可以把总线分为外部总线、内部总线和片内总线:一、外部总线:1、RS-232-C总线;2、RS-485总线;3、IEEE-488总线;4、SCSI总线;5、IDE总线;6、USB总线;7、Fire wire串行总线(IEEE-1394);8、Centronics总线;二、内部总线(PC内部总线1-3)1、FSB总线;2、HT总线;HT总线是AMD 为K8平台专门设计的高速串行总线,它的发展历史可回溯到1999年,原名为“LDT总线”(Lightning Data Transport),闪电数据传输。
3、QPI总线;5、SPI总线;6、SCI总线;三、系统总线1、VESA总线;2、数据总线(DB)、控制总线(CB)、地址总线(AB);3、IBM PC总线;4、ISA总线;5、EISA总线;6、PCI总线;PCI(peripheral component interconnect)总线是当前最流行的总线之一,它是由Intel公司推出的一种局部总线。
它定义了32位数据总线,且可扩展为64位。
7、APG总线;8、2IC(intel integrated circuit bus)管理总线该总线是有飞利浦公司于80年代为音频和视频设备开发的串行总线,主要运用于服务器。
9、MCA总线;(微通道结构总线)在计算机系统总线中,还有另一大类为适应工业现场环境而设计的系统总线10、STD总线;12、PC/104总线;13、Compact PCI;Compact PCI的意思是“坚实的PCI”,是当今第一个采用无源总线底板结构的PCI系统,是PCI总线的电气和软件标准加欧式卡的工业组装标准,是当今最新的一种工业计算机标准。
14、PCI-E总线PCI Express采用的也是目前业内流行这种点对点串行连接,比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构,每个设备都有自己的专用连接,不需要向整个总线请求带宽,而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率,达到PCI所不能提供的高带宽。
IO总线的三个阶段:第一代并行ISA 、EISA、MC、VESA.共同特点:信号的功能与时序与处理器引脚密切相关,几乎是微处理器信号的延伸和扩展,有些信号还与主板上的硬件资源有关系.第二代并行PCI、AGP、PCI-XPCI总线是一个标准的、与处理器无关的局部外围总线,不受限于系统所使用的处理器的种类,通用性更强. 图形端口,将PCI总线从图形数据传输中解放出来,改善带宽.第三代PCI Express高性能IO串行总线在总线结构上采取了根本性的变革,主要体现在两个方面:一是有并行总线变位串行总线;二是采用点到点的互连独享带宽.将原并行总线结构中桥下面挂连设备的一条总线变成了一条链路,一条链路可包含一条或多条通路.没有专用的数据、地址、控制和时钟线,总线上各种事务组织成信息包来传送.地址空间、配置机制及软件上均保持与传统PCI总线兼容.第一代和第二代都是并行总线,有多条地址线、数据线和控制线,挂接多个设备,称为下挂式总线(Multi-Drop),总线带宽由多个设备共享.通过提高数据宽度和频率来改善带宽的代价是挂接的电器负载减少(由于功耗增加和静态定时减少).PCIx与PCI相比:由于采用了PLL,频率更高性能更好;在地址和数据的基础上增加属性,从而可以高效管理缓冲区;分离事务协议相对延迟事务协议来说,提高了总线利用效率;可不需要中断引脚,改用消息信号中断(带内)体系结构,中断效率更高.基于PCI总线的结构最基本的PCI总线平台包含三级总线:FSB(Front-Side Bus)、PCI和ISA,FSB是处理器子系统的总线(Host总线),总线定义完全取决于系统所用的处理器;PCI局部总线是一个完全与处理器无关的总线,不受限微处理器的种类;ISA总线(IO扩展总线),也有采用EISA或MC总线的.不同的总线之间通过相应的桥芯片来连接.平台中两极桥是必须的,一是Host到PCI的(常称为主桥——Host桥),即北桥;另一个是PCI总线的桥(常称为扩展总线桥),即南桥.最基本的基于PCI总线的平台PCI地址空间映射x86 CPU的内存与I/O独立编址,I/O对应寄存器,内存对应RAM.因此,访问IO空间用IO读写指令,访问内存空间用内存读写指令.IO读写一般用于低速传输一些状态、控制寄存器的读写等。
系统总线的分类系统总线是计算机内部各个硬件组件之间进行数据传输和通信的重要手段。
根据不同的标准和功能,系统总线可以分为以下几类:一、ISA总线ISA总线(Industry Standard Architecture)是一种较早的系统总线标准,它最早出现在IBM PC/AT机型上。
ISA总线采用了16位的数据路径,传输速率相对较低,仅为4.77 MHz。
ISA总线主要用于连接低速外设,如串口卡、并口卡等,随着计算机技术的发展,ISA总线已经逐渐被更为先进的总线所替代。
二、PCI总线PCI总线(Peripheral Component Interconnect)是一种较为常见的系统总线标准,它是由英特尔公司于1993年推出的。
PCI总线采用32位或64位的数据路径,传输速率较高,最高可达133 MHz。
PCI总线主要用于连接高速外设,如显卡、声卡、网卡等。
由于PCI总线具有良好的兼容性和扩展性,因此在现代计算机中被广泛应用。
三、AGP总线AGP总线(Accelerated Graphics Port)是一种专门用于图形显示的系统总线标准,它是由英特尔公司于1996年推出的。
AGP总线采用32位的数据路径,传输速率较高,最高可达266 MHz。
AGP总线的主要特点是为图形处理器提供了独立的高速通道,使得图形显示的性能得到了显著提升。
四、PCI-X总线PCI-X总线(Peripheral Component Interconnect eXtended)是一种对PCI总线进行扩展的系统总线标准,它是由PCI-SIG组织于1998年推出的。
PCI-X总线采用64位或32位的数据路径,传输速率较高,最高可达1333 MHz。
PCI-X总线主要用于连接高速外设和扩展卡,如RAID卡、高性能网卡等。
由于PCI-X总线具有较大的带宽和较高的传输速率,因此在服务器等高性能计算机中得到广泛应用。
五、PCI Express总线PCI Express总线(Peripheral Component Interconnect Express)是一种较新的系统总线标准,它是由PCI-SIG组织于2004年推出的。
pc总线分类在计算机领域中,总线(Bus)是连接计算机内部各个组件的通信线路。
它能够传输数据、地址和控制信号,是计算机系统中至关重要的一部分。
根据其功能和结构的不同,PC总线可以分为三类:系统总线、扩展总线和局部总线。
一、系统总线系统总线是计算机中性能最高、传输速度最快的总线。
它主要用于处理器与内存之间的数据传输,分为前端总线和后端总线。
1. 前端总线前端总线是连接处理器与内存、输入输出设备之间的总线。
它承担着处理器与其他组件之间数据和控制信息的传递任务。
前端总线通常由数据总线、地址总线和控制总线组成。
- 数据总线:用于传输数据信息,在32位的计算机中一般为32根。
数据总线的宽度决定了处理器与其他组件之间数据传输的速度。
- 地址总线:用于传输内存地址信息,决定了计算机可寻址的内存空间大小。
在32位系统中,地址总线通常为32根,能够访问的内存空间为2^32字节(4GB)。
- 控制总线:用于传输各种控制信号,如读写控制、中断请求等。
控制总线的具体信号由计算机体系结构决定。
2. 后端总线后端总线是连接处理器与主板芯片组之间的总线。
它负责将前端总线传输过来的数据和控制信号转化为主板芯片组所支持的格式,使其能够被主板上其他芯片所使用。
二、扩展总线扩展总线是计算机中用于连接扩展插件卡的总线。
它允许用户根据个人需求对计算机进行功能扩展。
常见的扩展总线有ISA总线、PCI总线、AGP总线和PCI Express总线等。
1. ISA总线ISA总线(Industry Standard Architecture Bus)是较早期的一种扩展总线,用于连接低速外设。
由于其传输速度较慢,已逐渐被后来的总线所取代。
2. PCI总线PCI总线(Peripheral Component Interconnect Bus)是一种高速的扩展总线,具有较大的带宽和较快的传输速度。
它广泛应用于连接多种外部设备,如显卡、声卡和网卡等。
3. AGP总线AGP总线(Accelerated Graphics Port Bus)是专门用于连接显卡的扩展总线。
解释isa总线,eisa总线及pci总线的工作特点
ISA、EISA和PCI总线的工作特点如下:
1.ISA总线:
•数据传输速率较慢,最大传输速率仅为8MB/s。
•允许多个CPU共享系统资源,但CPU资源占用较高,且数据传输带宽较小。
•基于ISA总线的扩展插槽颜色一般为黑色,长度比PCI接口插槽要长。
•已逐渐被淘汰,被PCI总线所取代。
2EISA总线:
•具有较大的带宽,约为32位数据总线,最高可达33MHz。
•传输速度较快,最高可达20MB/s。
•提供16个插槽,更好地支持外围设备的安装和升级。
•支持多种新技术和功能特性,如内存映射、DMA控制器、中断控制器等。
3PCI总线:
•具有地址数据多路复用的高性能的32位或64位同步总线。
•总线引脚数目和部件数量较少,降低了成本及布线的复杂度。
•支持线性突发传输模式,确保了总线不断满载数据进行高速传输。
•设计独立于处理器的,具有严格的总线规范和良好的兼容性。
•隐蔽的总线仲裁减小了仲裁开销,极小的存取延迟,采用总线主控和异步数据转移操作。
•提供数据和地址奇偶校验功能,保证了数据的完整性和准确性。
•与CPU的时钟频率无关,能支持多个外设,设备间通过局部总线可以完成数据的快速传递,有效解决了数据传输的瓶颈问题。
•对扩展卡和元件能够进行自动配置,实现设备的即插即用。
总的来说,PCI总线在数据传输速率、设计灵活性、兼容性和扩展性等方面具有优势,因此在现代计算机系统中得到广泛应用。
系统总线的类型
系统总线的类型
1、ISA总线
ISA(industrialstandardarchitecture)总线标准是IBM公司1984年为推出PC/AT机而建立的系统总线标准,所以也叫AT总线。
它是对XT总线的扩展,以适应8/16位数据总线要求。
它在80286至80486时代应用非常广泛,以至于现在奔腾机中还保留有ISA总线插槽。
ISA总线有98只引脚。
2、EISA总线
EISA总线是1988年由Compaq等9家公司联合推出的总线标准。
它是在ISA总线的基础上使用双层插座,在原来ISA总线的98条信号线上又增加了98条信号线,也就是在两条ISA信号线之间添加一条EISA信号线。
在实用中,EISA总线完全兼容ISA总线信号。
3、VESA总线。
沈佳佳张威(男) 张威(女) 木里德尔热娜李瑞川张斌王琪珏杨忠工控机即工业控制计算机,现在,更时髦的叫法是产业电脑或工业电脑,英文简称IPC,全称Industrial Personal Computer。
它是一种加固的增强型个人计算机,它可以作为一个工业控制器在工业环境中可靠运行。
通俗的说,就是专门为工业现场而设计的计算机。
总线(Bus)是工业计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线,是由导线组成的传输线束。
总线是一种内部结构,它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道,主机的各个部件通过总线相连接,外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接,从而形成了计算机硬件系统。
工控机总线PC总线工控机STD总线工控机VME总线工控机多总线工控机EISA 总线PCI 总线ISA 总线XT总线目前市场上PC总线的工控机PC总线工控机Compact PCI总线PC104总线XT总线采用Intel8088处理器的体系结构,为8位扩展总线,工作频率为4.77MHz,最大传送速率为2.39Mbit/sISA总线就是AT总线(XT总线的扩展),也称PC总线,它是在XT总线的基础上扩充设计的16位工业标准结构总线,其寻址空间最大16MB,操作速度为8MHz,数据传输率为16Mbit/sISA总线插槽示意图EISA总线(Extended Industry Standard Architecture) :扩展工业标准结构是32位总线,它支持总线主控,其数据传率可达32Mbit/s。
它吸收了IBM微通道总线的精华,并且兼容ISA总线。
但现今已被淘汰。
PCI总线(主流)(Peripheral Component Interconnect):外设部件互连标准是INTEL公司推出的,它支持并发CPU和总线主控部件操作,支持64位奔腾处理器。
CompactPCI是一种基于标准PCI总线的小巧而坚固的高性能总线技术。
该技术由1994年PICMG提出,它定义了更加坚固耐用的PCI版本。
各类总线的介绍一、什么是总线计算机系统中的各种设备需要相互通信和协调工作,而总线作为系统中设备之间传递信息的通道,起到了至关重要的作用。
总线可以看作是各个设备之间传输数据的公共通路。
总线可以分为多种类型,包括地址总线、数据总线和控制总线。
地址总线用于指定设备的地址,数据总线用于传输数据,控制总线用于传输控制信号。
二、传输方式1.并行总线并行总线是一种将多个位同时传输的数据传送方式。
在计算机系统中,常用8位、16位或32位的并行总线。
并行总线传输速度快,但成本高,线缆数量多,受到长度限制。
2.串行总线串行总线是一种一次只传输一个位或几个位的数据传输方式。
串行总线节省成本,线缆数量少,但传输速度相对较慢。
三、各类总线介绍1.ISA总线ISA(Industry Standard Architecture)总线是IBM PC兼容机最早采用的总线标准。
它是一种16位的并行总线,传输速度较慢,被后来的新技术所淘汰。
2.PCI总线3.AGP总线AGP(Accelerated Graphics Port)总线是一种在PCI总线基础上发展的专用图形总线,用于高性能图形显示卡的连接。
AGP总线有单倍速和4倍速两种速度,是图形应用的首选接口。
B总线USB(Universal Serial Bus)总线是一种用于连接外部设备的通用串行总线,由Intel公司于1994年推出。
USB总线具有热插拔、即插即用等特点,并且可以通过集线器扩展多个设备。
5. FireWire总线6.SATA总线SATA(Serial ATA)总线是一种用于连接存储设备的串行总线,取代了旧的并行ATA总线。
SATA总线具有高速传输、更小的接口和更长的数据线长度等优势,被广泛用于硬盘和光驱等设备中。
7. PCI Express总线PCI Express总线是一种高速串行总线,用于替代PCI总线。
它具有更高的传输速度和更强的可扩展性,被广泛应用于现代计算机的主板上。
ISA总线ISA总线接口ISA总线又称AT总线,是在PC/AT微机上所配备的扩展系统总线。
PC/AT的扩展总线系统设计的最大速度为...(Industry Standard Architecture),即ISA总线标准。
EISA总线是由COMPAQ等兼容机厂商联合于1988年9月推出的一种与IBM的MCA总线抗衡的增强型总线。
EISA总线是对ISA总线的扩展,除了保留符合ISA标准的98个引脚外,又增加了90个引脚,这90个引脚包括16条数据线、27条地址线、12条控制线、26条电源线和地线、5条保留线和4条系统制造商专用线。
EISA总线本质上是32位的ISA总线,插槽与所有ISA卡完全兼容。
与MCA类似的是,它也可以允许通过软件来配置EISA卡PCI总线接口PCI总线的英文全称为Peripheral Component Interconnect。
即外部设备互联总线,是于1993年推出的PC局部总线标准。
PCI总线的主要特点是传输速度高,目前可实现66M 的工作频率,在64位总线宽度下可达到突发(Burst)传输速率533MB/s。
可以满足大吞吐量的外设的需求。
VESA(video electronics standard association)总线标准是1992年由60家附件卡制造商联合推出的一种局部总线,简称为VL(VESA local bus)总线。
它的推出为微机系统总线体系结构的革新奠定了基础。
VESA总线主要目的是用于视频插卡,以提高视频性能。
VESA总线系统考虑到CPU与主存和Cache 的直接相连,通常把这部分总线称为CPU总线或主总线,其他设备通过VL总线与CPU总线相连,所以VL总线被称为局部总线。
并行外部设备总线SCSI第6章系统总线接口本章介绍了微机主板的各种标准系统总线和通用,专用接口的技术规格特点,也介绍了它们的使用方法等. 6.1 主板上的系统总线6.2 系统I/O总线的标准6.3 系统设备接口退出6.1 主板上的系统总线6.1.1 总线原理主板上的系统总线是传输数据的通道,就物理特性而言就是一些并行的印刷电路导线,通常根据传送信号的不同将它们分别称为地址(address bus),数据(data bus)和控制(Control bus)三大总线.在数字电路中,逻辑信号1,0是采用电平的高低来表示的,假如高电平表示1,低电平就表示0,由此抽象为二进制数的1和0,并以数位二进制数组成各种代码,来表示各种信息,如用7位二进制数的ASCII码表示英文字符.系统处理各种信息,实际上就是处理一组组二进制数,进一步说,就是在总线上不断传送高,低电平信号.由于元器件性能所限,电路的工作速度也是有限的,即不可能在一秒钟内开关任意多次.我们把系统总线电路每秒钟电平转换的最高次数,称为总线频率f,单位为MHz.频率f的倒数1/f称为总线时钟周期.6.1.2 总线分类总线大致可以分为四类:1.片内总线片内总线也称为CPU总线.它位于CPU处理器内部,是CPU内部各功能单元之间的连线,片内总线通过CPU 的引脚延伸到外部与系统相连.2.片间总线片间总线也称为局部总线(Local BUS).它是主板上CPU与其它一些部件间直接连接的总线.3.系统总线:系统总线也称为系统输入输出总线(System I/O Bus).它是系统各个部件连接的主要通道,它还具有不同标准的总线扩展插槽对外部开放,以便各种系统功能扩展卡插入相应的总线插槽与系统连接.4.外部总线外部总线也称为通信总线.它是电脑与电脑之间的数据通信的连线,如网络线,电话线等.外部总线通常是借用其它电子工业已有的标准,如RS-232C,IE1364标准等.6.1.3 总线构成这里主要介绍的是系统总线,即主板的系统I/O总线和总线扩展插槽.系统I/O总线是数据总线,地址总线和控制总线的总称.数据总线传送的是数据信号,可双向传送.它的线数即总线宽度取决于系统采用的CPU的字长指标.系统总线的宽度是指其数据线的位数.地址总线传送的是内存(或I/O接口)的地址信号,单向传送.它的线数与系统采用的CPU的地址线宽度一致,它决定了CPU直接寻址的内存容量.控制总线传送的是CPU和其它控制芯片发出的各种控制信号,如:读/写周期W/R,指令/代码传送D/C,存储器或IO口访问M/IO和系统复位Reset等.系统中的各个局部电路均需通过这三大总线互相连接,实现了全系统电路的互连.在主板上,系统I/O总线还连接到一些特定的插槽上去对外开放,以便于外部的各种扩展电路板连入系统.这些插座被称为系统I/O总线扩展插槽(System Input/Output Bus Expanded Slot).系统I/O总线的示意图如图6-1.图6-1 微机的系统I/O总线6.2 系统I/O总线的标准PC机主板上采用最多的系统I/O总线标准有ISA,VESA,PCI和AGP等,目前仍保留着ISA,但主要是使用PCI和AGP.主板上的系统总线插槽如图6-2所示.图6-2 主板上的系统I/O总线插槽6.2.1 以往的总线标准1.PC总线和ISA总线PC总线最初用于IBM PC/XT机主板,并在以后的PC/AT和各种286,386兼容机主板上继续使用,目的是便于保留老的PC扩展卡.在后来制定的ISA总线标准中被称为8位ISA总线,目前已被淘汰.PC总线是配合Intel 8088处理器的,因此是8位总线,具有8位数据线和20位地址线,直接内存寻址能力为220即1MB.它的扩展插槽是黑色的,有62个触点,分列两边,每边31个.PC总线扩展插槽的引脚配置如图6-3所示.图6-3 PC总线扩展插槽的引脚配置ISA总线标准来源于IBM PC/AT机主板使用的系统I/O总线和扩展插槽,所以也称为AT总线(AT Bus),87年成为国际通用总线标准ISA(Industry Standard Architecture)即工业标准结构总线.ISA是针对Intel 80286 CPU设计的,因此是16位总线,数据线16位和地址线24位,即直接内存寻址为16MB.它的工作时钟是8.33MHz,数据传输率为8.33MB/S.16位ISA总线是在8位ISA总线插槽的沿伸方向上增加了一个双排共36触点的插槽,新增的插槽引脚把8位数据和20位地址扩展成16位数据线和24位地址线.因此16位ISA插槽同8位ISA插槽保持了互换性,即16位ISA槽也可以使用8位ISA卡.低速ISA标准与高速的32位386,486和Pentium CPU形成了一定的矛盾,但为了允许保留使用老的ISA 卡,主板仍保留至少一个ISA插槽.ISA总线扩展插槽的引脚配置如图6-4所示,插槽的触点信号定义如表6-1.图6-4 ISA总线扩展插槽表6-1 ISA总线插槽的信号定义2.MCA和EISA总线这两种总线由于特定的原因,在PC机上很少采用.MCA(Micro Channel Architecture)即微通道结构总线来源于IBM PS/2机,是为32位的Intel 80386 CPU设计的.MCA是32位总线,数据线32位,地址线32位,直接内存寻址为4GB.它工作时钟为33MHz,数据传输率提高到20MB/S.它可以接16个外设.由于MCA技术不开放,且与ISA不兼容,以后在微机上很少使用.EISA(Extend Industry Standard Architecture)即扩展ISA总线,它是Compaq等兼容机厂商为对抗IBM的32位MCA总线和保持对ISA总线的兼容性而推出的.EISA支持386CPU,是32位总线.它的32位地址也可直接寻址4GB内存.EISA的工作时钟与ISA一样是8.33MHz,数据传输率是33MB/S.EISA的插槽外形与ISA一样,但在槽内的底部又增加了一排触点,用以扩充32位数据,32位地址和控制信号等.这样EISA既可用于32位扩展卡,又可兼容老的8位,16位ISA扩展卡.在EISA插槽上,EISA卡可以更深地插入,以便与下一排触点连接,取得32位支持.EISA的结构用当时的工艺技术制做是比较复杂的,因而成本很高,通常用于服务器和工作站.EISA总线扩展插槽的引脚配置如图6-5所示.图6-5 EISA总线扩展插槽3.VESA总线VESA(Video Electronic Standard Association)总线是以视频电子标准协会制定而得名,也叫VL BUS(VESA Local Bus)即VESA局部总线.它是专门为Intel 80486 CPU系统的高速视频信号处理而设计的.VESA是32位高速总线,也允许扩展到64位.它的工作时钟为33MHz,最大允许到66MHz,数据传输率高达133MB/S.VESA是在ISA总线的黑色插槽的延伸方向上增加了一个新的浅色插槽,它有双排共116个触点,单独提供32位数据线和32位地址线.因此32位的VESA总线槽同16位的ISA总线槽保持了互换性,即在VESA 扩展槽上也可以插ISA扩展卡,只是VESA扩展卡比较长.只有使用VL BUS扩展卡才能发挥它的32位高速总线的优势.最典型的VESA显示卡是ET-4000 VGA 和Trident 9440 VL-BUS Graphics Adaptor等.VL BUS还允许在32位插槽上再延长一个50引脚的插槽,从而扩展为64位的VESA总线.32位的VESA 总线扩展插槽的引脚配置如图6-6所示.图6-6 VESA总线扩展插槽6.2.2 目前主流总线标准6.2.2.1 PCI总线PCI(Peripheral Component Interconnect)即外部设备互联总线,顾名思义,它的初衷就是使外设主芯片能快捷地连入系统.PCI是专门为Intel Pentium处理器设计的,它也是一种高性能的PC机局部总线(Local Bus).PCI是32位总线,工作时钟是33MHz,数据传输率为133MB/S.PCI的高速性能使之能支持各种高速设备,特别是3D图形加速卡.目前PCI扩展卡已成为微机高速扩展卡的主流,包括显示卡,声卡,Modem卡,网卡和视频卡等.目前在一些高档机上也有64位PCI总线,工作时钟提高到66MHz,数据传输率可达528MB/S.PCI还有如下优点:1.PCI支持PnP(Plug and Play)即插即用功能.2.PCI总线支持猝发数据传送方式,大大提高了总线的数据传输率.3.PCI支持总线主控和同步操作.4.PCI采用多路复用技术,可以在有限的空间里加大总线宽度,提高总线利用率.5.PCI总线通过局部总线控制器与CPU相连,因此PCI可以不依赖于CPU的主频和种类,接入的PCI设备也不影响CPU.6.主板的芯片组内含PCI桥(PCI Bridage),通过这个缓冲控制器,可以实现6个PCI扩展槽同时工作.PCI 是白色插槽独立结构,与ISA扩展卡不兼容.它的插槽每边62线,共124线.64位的PCI总线扩展槽是在32位PCI插槽上延长,每边增加32线而成.PCI总线插槽分为5V供电电源和3.3V供电电源两种,为避免这两种不同的扩展卡插错,3.3V的插槽的定位挡片Key的位置改设在12,13引脚处.电源为3.3V和5V的32位PCI总线扩展插槽的引脚配置如图6-7所示.插槽的触点信号定义如表6-2.图6-7 5V和3.3V电源的PCI扩展槽的引脚配置6.2.2.2 AGP总线AGP(Accelerate Graphic Port)即加速图形接口,它是Intel专门为Pentium Ⅱ系统的图形控制器设计的系统总线结构,它十分默契地配合着Pentium Ⅱ的高速浮点运算能力和MMX技术,目前几乎垄断了3D 图形加速卡的接口.AGP是32位数据总线,工作时钟是66MHz,数据传输率为264MB/S,是PCI的二倍.第二代增强AGP 2×的工作时钟是133MHz,数据传输率达到532MB/S,是PCI的四倍.目前奔腾III主板已采用了AGP 4×,数据宽度扩展到64位,工作时钟133MHz,数据传输率高达1GB/S.AGP总线将显示卡与主板的芯片组直接相连,进行点对点传输,所以它不是那种通用性的总线,它只用于支持AGP图形加速卡.Intel公司推出了支持AGP的440LX和BX等芯片组.Pentium II CPU,440BX和AGP的系统结构如图6-8.图6-8Pentium Ⅱ,440BX和AGP系统结构AGP加速图形接口在PC图形控制器和系统内存之间提供了高速通道,可使图形控制器直接从主内存执行纹理映射,而不必局限于少量的显示缓存中.AGP还有助于加速从CPU到图形控制器的解码视频流,不需要将预取的纹理缓存到显存中,这使得3D程序运行更快.AGP插槽完全独立于原系统总线,且与以前的图形控制芯片,PCI控制芯片和CPU不兼容.AGP插槽为棕色,124个触点分列两边和上下两排,结构较复杂.AGP扩展插槽的引脚配置如图6-9所示.Intel还推出了一种AGP Pro插槽,目的是解决显示卡的电源供应和散热问题.它比原来的AGP插槽加长,并且要占用与其相邻的PCI插槽.图6-9 AGP扩展插槽6.3 系统设备接口6.3.1 主板上的设备接口主机的重要性前面已经充分说明了,但是作为一个有效的计算机系统,外部设备也是不可或缺的.如果没有最基本的外存设备和输入输出设备,计算机主机系统就无法运行和与用户交互.微型计算机的外部设备主要包括外存设备和输入输出设备(I/O设备),常用的外部存储器有软盘和软盘驱动器,硬盘,光盘和光盘驱动器,磁带和磁带机等,常用的输入设备有键盘,鼠标,扫描仪,麦克风,数码相机,摄像机和光笔等,常用的输出设备有显示器,打印机,功放扬声器和绘图仪等.在安装新硬件时,常常要为其配置I/O口地址(I/O Port Address),端口地址是CPU访问,区别各个不同硬件设备的标志,任何设备占用的I/O口地址都不相同,而一个设备也可能占用几个连续或不连续的I/O口地址.比如声卡就可能占用0220-022FH这16个连续的I/O口地址.如果几个硬件分配了相同的I/O口地址,CPU就无法正确访问它们,这些硬件也就无法正常工作,这种故障叫做I/O口地址冲突.由于外部设备各自的特点,主机与外设间交换的信息载体形式(模拟,数字,电压,电流),数据传送的速率和方式(串行,并行)等都会有所不同,因此必须在它们之间建立多种数据转换和缓冲的界面,这就是各种规格的输入输出接口(Input/Output Interface Port),简称I/O接口.微机采用的通信接口标准有计算机专用的也有电器设备领域通用的,有某一类外设专用的也有不同外部设备通用的.专用接口如硬盘接口IDE,键盘鼠标接口PS/2和显示器接口(VGA口)等.通用I/O通信接口按其数据传送的形式不同可以分为串行接口和并行接口两大类.串行接口是用一条线路将二进制数据按顺序一位位地传送,每个时钟传送一位,至少8个时钟才能传送1字节二进制数据.它的特点是线路简单但速度较慢,适合于慢速远距离的数据传送.例如RS-232C串行接口就用于鼠标器,Modem和终端等.并行接口是用8条线路同时分别传送1字节二进制数据的8位,1个时钟就可以传送1字节二进制数据.它的特点是线路复杂(8条数据线)但速度较快,适合于快速近距离的数据传送.例如通用并行接口就用于打印机,扫描仪等外设.软盘,硬盘和光盘等也都采用专门的并行接口.在早期的PC机上,各个I/O接口都集中做在一块"I/O多功能卡"上,包括1个软盘口,1或2个硬盘口,2个通用串口,1个通用并口和1个游戏棒口,将此卡插入ISA槽便使系统增加了各个接口的功能.到了586机,就把接口的控制芯片集成到主板上,进一步地又把接口控制功能集成到南桥芯片中,把各个接口插座直接做到主板后沿,形成标准ATX主板.这样就简化了结构,提高了接口性能和可靠性,还降低了成本.6.3.2 硬件I/O接口的系统资源1.硬件设备的I/O端口地址CPU与外设之间的访问要通过硬件的I/O接口,相互交换的数据要在I/O接口电路的数据缓冲寄存器中暂存,CPU控制硬件工作方式和速度的命令也要存入I/O接口电路的控制寄存器,这些寄存器统称为I/O 端口.CPU正是通过访问硬件设备的各个I/O端口来控制该设备工作的,因此所有设备的I/O端口寄存器都必须统一编码,并且不能重复.系统会自动(或用户手工)为每个设备的各个端口分配相应的I/O口地址.下面是在Windows 98系统工具的"系统信息"窗口中摘录的某一台微机从0000-04D1H段的I/O口地址的硬件占用情况:x0000-xFFFF……(也可以见:控制面板,系统,设备管理,计算机属性) 要求熟悉几个基本硬件的I/O口地址:串口1(COM1)3F8-3FF,串口2(COM2)2F8-2FF,并口1(LPT1)即打印机378-37B,声卡的游戏棒,声音SB16,MIDI(MPU401)和声音WSS,显示卡,标准IDE硬盘控制器170-177和370-377,标准软盘控制器3F0-3F5.2.硬件设备的IRQ号一些硬件设备除了占用I/O端口地址外,还具有向CPU申请硬件中断的能力,因此还占有中断请求(IRQ)号的系统资源.PC系统的IRQ中断号共有16个(IRQ 0-15),可以分配给16个设备使用,每个设备单独占用一个IRQ号.当某个设备向CPU发出中断申请,CPU可以根据其IRQ号加以响应,运行相应的中断处理程序.下面是在Windows 98系统工具的"系统信息"窗口中摘录的某一台微机的16个IRQ中断申请号的分配情况:IRQ0-15(也可以见:控制面板,系统,设备管理,计算机属性)3.硬件设备的DMA通道号DMA(Direct Memory Access)是某些数据量大的硬件设备与主机快速交换数据的特殊工作方式,如软盘,硬盘,声卡等.在DMA控制器的控制下,设备与内存直接交换数据,并不占用CPU时间,CPU再与内存交换数据.因此DMA方式比CPU直接访问速度较慢的设备的方式要高效得多.PC系统的DMA通道共有8个(DMA0-7),DMA通道号不一定被一个设备独占,几个硬件设备可以共用一个DMA通道,只要它们不是同时使用它.下面是在Windows 98系统工具的"系统信息"窗口中摘录的某一台微机的8个DMA通道号的分配情况:DMA0-7(也可以见:控制面板,系统,设备管理,计算机属性)6.3.3 标准串行接口和并行接口1.串行接口PC机通常配置有两个RS-232C异步串行通信接口和一个并行接口.串口一的逻辑名为COM1/COM3,9针D型插座,通常用来接鼠标.串口二的逻辑名为COM2/COM4,25针D型插座,连接Modem,数码相机和磁卡机等外设.串行接口的9针和25针插座针孔配置见图6-10,各针孔的信号定义如表6-3.图6-10 串口插座针孔配置2.并行接口标准并行接口的逻辑名为LPT1,也叫打印机接口(Printer),是一个25针的D型插座,用来连接打印机和扫描仪等外设.并行接口插座针孔配置见图6-11.各针孔的信号定义如表6-4.图6-11 并口的引脚配置在BIOS Setup中,并行接口有Normal,EPP和ECP三种模式供选择.Normal接口是一种低速的并口模式,也叫SPP(Singl Parallel Port)即单向并口,它的数据传输率为40Kb/S,适合将结果输出到普通打印机上,所有并口外设都支持此种模式.EPP接口(Enhanced Parallel Port)即增强并行接口,在外部设备间进行双向通信,数据传输率在400Kb/S 以上.目前多数打印机和扫描仪都支持EPP模式.ECP接口(Extended Capabilities Port)即扩展并行接口,具有和EPP一样高的速率和双向通信能力,但在多任务环境下,它能使用直接存储器访问方式(DMA),所需缓冲区也不大.但ECP模式容易引起冲突.许多新型的并行设备,如激光打印机,扫描仪等要求EPP,ECP或EPP+ECP模式.因此在CMOS Setup中应根据设备的要求适当选择并口模式.6.3.4 新型串口USBUSB(Universal Serial Bus)是通用串行总线,是一种新型高速串行接口.USB仅用一个4针方形标准插座,采用菊花链的形式就可以把许多外设逐一连接起来,并且不会损失信号带宽.USB的推出使得接口性能大大提高,主机与外设的连接变得非常简单和有效,它正在逐步取代PC机上原有的串行,并行等各种接口.目前USB能支持的外设有扫描仪,数码相机,打印机,显示器,键盘,鼠标等.要使用USB设备,就要求主板和操作系统都支持USB接口.Pentium以上的主板一般都采用了支持USB 的芯片组和BIOS程序,主板上也都有USB插座.Windows 97,98和NT4.0等都支持USB接口.如果使用早期的Windows 95和NT 3.0等,就需要安装USB接口驱动程序.最后还需在安装了USB设备后安装相应的设备驱动程序.目前市场上有USB扩展卡,将其插到PCI插槽上,引导Windows 98后就可以方便地为系统增加两个USB.Pentium MMX主板上一般有一个10针的双USB接口,需要用USB转接电缆将两个USB插座引出. 与以往的接口相比,USB有许多优点:/doc/2718735481.html,B的12Mb/s的数据传输率比以前的串口快100倍,比并口快10倍,即使多个设备接在一个USB口上,也能获得满意的操作速度./doc/2718735481.html,B接口允许带电"热插拔"设备,无须关机.而且USB接口控制器可以立即感知拔去或插上的设备,直接驱动,无须重新启动系统.因此只有USB设备才算是真正意义的即插即用设备./doc/2718735481.html,B接口设备可采用"级联"方式连接,即每个接入设备也提供一个USB插座供下一个设备连接.一个USB控制器可以支持最多127个设备,每个设备的连接电缆可长达5米./doc/2718735481.html,B接口可以向外部提供+5V,0.5A电源,这使得一些小功率的外设可以省去自身的电源电路./doc/2718735481.html,B接口简单可靠,4个连线分别是:+5V电源,信号1(-),信号2(+)和接地GND.6.3.5 新型串口IEEE 1394IEEE 1349是一种新型高效的串行接口,它与USB有不少相似之处.它使用六芯电缆,包括两对双绞线信号线和两根电源线.它的最大传输电流可达1.5A,传输数据的直流电压可以在8到40V之间变换.1394与USB一样,也可以"热插拔",是真正的即插即用接口.它也向外设提供电源,也采用串行链接方式,可以连接多台设备.1394与USB的主要差别在于它无须Hub就可以连接63台设备.1394还规定了两种传输模式,一种是传输速率为12.5,25或50Mb/S 的底版模式(Backplane Mode),另一种是传输速率为100,200或400Mb/S的电缆模式(Cable Mode).在400Mb/S时只要用50%的带宽就可以支持高质量的数字化视频信息流.IEEE1394的传输速率远高于USB,它支持的产品范围也涵盖了USB,所以IEEE1394应该比USB更具前景.但是由于IEEE1394的技术要求和生产成本较高,目前价格昂贵,还很少被家用和商用PC采用.习题1.微机系统有哪几类总线,总线的三个组成部分是什么2.掌握ISA,VESA,PCI和AGP总线的规格和特点.3.掌握串口,并口的规格,特点和系统资源.4.掌握USB接口的规格和特点.。
计算机内部插槽简单介绍家庭计算机发展到今天已经过去了接近40个年头,而计算机的内部插槽也经历着一代又一代的更迭。
今天就让我们来回顾一下计算机发展史上都有哪些插槽吧,本次主要介绍计算机的扩展插槽,主要介绍通用插槽,小众插槽不做介绍。
1:上古历史--ISAISA总线最早于1981年诞生,用在IBM兼容机之中。
最早的ISA 总线仅仅支持8位,用于intel8086与8088系统之中。
1984年升级到了16位,带宽为8MB/s.虽然16位的ISA在286时代活的风生水起,但是到了386时代就开始出现了严重不足,所以惠普等巨头牵手将ISA总线升级到了32bit,也就是EISA总线,带宽也达到了32MB/s。
不过即便如此,EISA仍旧带宽过低,而且成本也较高,为ISA的淘汰埋下了伏笔。
不过虽然ISA接口早已淘汰,但是ISA接口仍旧有不少专业应用,所以一直到intel 875P,仍旧有厂商在主板上给用户提供ISA插槽,下图就是提供了ISA插槽的intel875主板。
2:过渡的VESAVESA是一个过渡性插槽,但是它并不是一个独立的插槽,而是用来给ISA扩展带宽所使用,普遍见于80486电脑中。
但是它有两个非常大的问题,一是无法提供过多的插槽,普遍不超过3个,因为提供的电力有限。
再一个就是插槽之间的干扰很大,可能会造成硬盘数据丢失等问题。
而且因为太长所以安装困难,下图ISA旁边的灰色插槽就是VESA插槽,也叫VLB。
3:长寿的PCI首先要说的是,PCI并不是PCI-E。
从1991年intel推出PCI总线到现在已经过去了27年,但是PCI并没有随着时间的推移而消失,至今仍旧活跃在我们的计算机里。
早期的时候,ISA接口和PCI接口基本是共存计算机里的。
相比ISA总线,PCI总线可以说是质变,带宽从132MB/s起步,而且拥有即插即用,共享中断等优秀特点。
正是因为这些优点的存在,PCI接口才能一直存活至今,虽然目前已经有被PCI-E完全取代的架势。
计算机总线
1.概念:总线就是计算机各模块间进行信息传输的通道。
不同的总线都是为了解决某一方面问题而产生的。
2.分类:
(1)内部总线:包括片内总线、存储总线、片总线(元件级总线)
(2)系统总线(I/O通道总线):包括PCI(Peripheral Component Interconnect Local Bus)总线、ISA(Industrial Standard Architecture、工业标准结构)总线、AGP(Accelerated Graphics Port,加速图形端口)总线、VME总线、MCA(微通道、PS/2)总线、Multi Bus总线、STE总线、STD总线、EISA(扩展工业标准结构)总线、SCSI(Small Computer System Interface、软盘和主机)总线、IDE(硬盘和主机)总线、VESA (提高系统视频性能)总线、VL总线、PCMCIA(个人计算机存储器卡国际协会)总线等,系统总线一般都以插槽的形式出现在主板上(3)外部总线(通信总线):分为串行和并行两大类。
串行:RS232C、USB、IEEE1394、ADB(Apple desktop bus)、A.b(存取总线)、CHI(Concentration Highway Interface)、GeoPort
并行:IEEE-488、VXI
外部总线也必须通过系统总线来实现和主机的通信。
比如USB是通过PCI到USB的主控制器。
选用哪一种总线技术时,应当明确各种总线的设计目的,即它的主要应用领域,然后根据自己的具体需要,选择一种总线规范来实现。
四种常用的串行通信总线比较:
并行通信总线:。