总线分类,结构,指标等内容讲解
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总线思维导图模板大纲
总线是一组能为多个部件分时共享的公共信息传送线路
分时共享
按数据传输格式分
并行总线
多位同时传
优点:逻辑简单
缺点:布线空间大,成本高,各通道速率不一可能导致出错
串行总线
一位一位传
优点:只需要一条线,成本低,节省空间
缺点:接受和发送时需要拆卸和装配,需要串行并行转换
按功能分
片内总线<部件内部>
cpu芯片内部寄存器与寄存器之间、寄存器与ALU之间的公共连接线
系统总线<部件之间>
数据总线
地址总线
控制总线
通信总线<计算机与计算机之间>
网线
单总线结构
只有系统总线
双总线结构
主存总线
支持突发(猝发)传送:送出一个地址,收到多个连续地址
I/O总线
通过通道进行管理
优点:将较低速的I/O设备从单总线上分离,缓解主存和外设的速度矛盾
缺点:需要增加通道等硬件设备
三总线结构
DMA总线
直接访问内存
主存总线
I/O总线
优点:提高I/O设备性能
总线宽度
总线的线数
总线带宽
总线带宽=总线宽度*总线的时钟频率/完成一次数据传送所用的时钟周期
集中仲裁
链式查询
通过信号传递的方式响应请求
查询链中离总线控制器最近的设备具有最该优先级
优点:布线简单,容易扩充
缺点:对故障敏感,链条式结构使故障电路后的部件都不能正常工作。优先级固定,优先级高部件频繁请求,会使优先级低的部件难以得到响应
计数器定时查询
通过计数器计数的方式,查看计数器相应位置上部件是否发送请求
响应请求后,计数器重头开始数,则优先级使固定的,计算器从中止点开始数,则各部件使用总线机会相等g
对比链式查询线增多,但是灵活性增强
独立请求
每个部件有单独的线向总线控制器发送请求, 并在排队电路里面排队
优点:响应时间快,对优点次序的控制灵活
缺点:布线多且复杂
分布式控制(计算机之间)
同步定时方式
采用一个统一的时钟信号来协调发送和接受双方的传送定时关系
优点:传输速度快,总线控制逻辑简单
缺点:效率较低,时间利用率不够合理,可靠性低
异步定时方式
通过握手信号来实现定时控制
握手
不互锁
主设备请求一次,不管有无收到应答信号
速度最快,可靠性最差
半互锁
主设s备请求到从设备应答,从设备应答一次,不管主设备是否收到应答
全互锁
主设备请求直到从设备应答,从设备确保主设备收到应答
最可靠,速度最慢
易于实现系统的模块化设计
总线传输四阶段
申请分配阶段
传输请求
总线仲裁
寻址阶段
传输阶段
结束阶段
靠近cpu的总线传输速率快
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