总线标准思维脑图思维导图

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2023-12-19

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总线标准

总线结构

总线分类

总线分类，结构，指标等内容讲解

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思维导图大纲

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

分时共享

总线的分类

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

总线结构

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

总线性能指标

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

总线仲裁

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）

总线定时控制

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

总线标准

易于实现系统的模块化设计

补充的知识点

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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