蓝月亮心水单双中特:微处理器系统结构与嵌入式系统-第四章 - 微机总线技术与总线标准综述

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微处理器系统结构与嵌 入式系统设计

第四章 总线技术与总线标准

\f4.1 总线技术(掌握)

? 总线技术概述

第四章 (6) 总线技 术与总 线标准

? 总线仲裁

? 总线操作与时序

4.2 总线标准(理解)

? 片内AMBA总线

? PCI系统总线

? 异步串行通信总线

\f4.1 总线技术

?

总线是计算机系统中的信息传输通道,由系统中各 个部件所共享。总线的特点在于公用性,总线由多 条通信线路(线缆)组成

?

?

计算机系统通常包含不同种类的总线,在不同层次 上为计算机组件之间提供通信通路 采用总线的原因:

– –

非总线结构的N个设备的互联线组数为N*(N-1)/2 非总线结构的M发N收设备间的互联线组数为M*N

?

采用总线的优势

– – –

减少部件间连线的数量 扩展性好,便于构建系统 便于产品更新换代

3

\f4.1.1总线要素

?

线路介质

原始数据传输率 带宽 对噪声的敏感性:内部或外部干扰 对失真的敏感性:信号和传输介质之间的互相作用引起 对衰减的敏感性:信号通过传输介质时的功率损耗

–种类:有线(电缆、光缆)、无线(电磁波) –特性

?

? ? ? ?

?

总线协议

电气性能

总线信号:有效电平、传输方向/速率/格式等 总线时序:规定通信双方的联络方式 总线仲裁:规定解决总线冲突的方式 其它:如差错控制等

如接口尺寸、形状等

4

机械性能

\f总线协议组件

5

\f总线分类

片内总线

非通用总线 芯片总线(片间总线、元件级总线) (与具体芯 按所处位置 片有关) (数据传送范围) 系统内总线(插板级总线)

系统外总线(通信总线)

地址总线 数据总线 控制总线

通用标准总线

按总线功能

并行总线

按数据格式 串行总线

6

同步 半同步 异步 同步 异步

按时序关系 (握手方式)

\f计算机系统的四层总线结构

计算机系统

主板

①片内总线 单总线形式

存储 芯片

扩展 接口板

其 他

计算机 ②片(间)总线

CPU

运算器 ①

系 统 三总线形式

控 制 器

② I/O 芯片

③系统总线、 (系统)内总线 如ISA、PCI 其 他 仪 器 系 统 ④外部总线、 (系统)外总线 如并口、串口

寄存器

扩展 接口板

7

\f总线的组织形式

组织形式:单总线、双总线,多级总线 ? 单总线

?

– – –

特征:存储器和I/O分时使用同一总线 优点:结构简单,成本低廉,易于扩充 缺点:带宽有限,传输率不高(可能造成物理长度过长)

8

\f双总线

? ?

特征:存储总线+I/O总线 优点:提高了总线带宽和数据传输速率,克服单总 线共享的限制,以及存储/IO访问速度不一致而对 总线的要求也不同的矛盾 缺点:CPU繁忙

?

9

\f多级总线

? ? ?

特征:高速外设和低速外设\r

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