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            計算機系統總線的特點及組成

            來源:三防電腦| 加固電腦日期:2016/08/19 09:42 瀏覽:
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            1、總線 
            總線是構成計算機系統的互連機構,是多個系統功能部件之間進行數據傳送的公共通路。借助于總線連接,計算機在各系統功能部件之間實現地址、數據和控制信息的交換,并在爭用資源的基礎上進行工作。 
            2、總線特性 
            總線特性包括:物理特性:描述總線的物理連接方式;          
            功能特性:描述總線中每一根線的功能;
            電氣特性:定義每一根線上信號的傳遞方向、傳遞方式,以及有效電平范圍;
            時間特性:定義了總線上各信號的時序關系。 
            3、總線類型
            總線是構成計算機系統的互聯機構,是多個系統功能部件之間進行數據傳送的公共通路。
            總線可分以下類型: 
            (1)內部總線:CPU內部連接各寄存器及運算器部件之間的總線;     

            研 維工控


            (2)系統總線:即外部總線,CPU和計算機系統中其他高速功能部件相互連接的總線;     
            (3) I/O總線:連接中低速I/O設備的總線;
            (4)通信總線:多個計算機之間相互連接的通信線路。 
            4、總線的連接方式 
            總線的連接方式對計算機系統性能起著十分重要的作用。 
            單機系統中總線結構的基本類型:
            單總線:使用一條單一的系統總線來連接CPU、內存和I/O設備,各部件分時使用總線交換信息,要求各部件高速運行。          
            優點:簡單,易于擴充;          
            缺點:總線共用,易阻塞。
            雙總線:在CPU和主存之間專門設置了一組高速的存儲總線。
            優點:既保持了單總線的優點,又使CPU能夠通過專用總線與存儲器高速交換信息;
            缺點:增加了一定的硬件代價。     ·
            三總線:在雙總線的基礎上增加了I/O總線          
            優點:合理發揮各總線作用;           研 維 加固 筆記本
            缺點:增加了硬件代價。
            5、總線標準化 
            為了使不同廠家生產的相同功能部件可以互換使用,就需要進行系統總線的標準化工作,總線的標準化有利于系統的可擴展性。標準化工作一般由國際標準化組織負責進行定義或推薦,從總線特性上進行規范,標準化總線種類繁多,例:ISA總線、PCI總線、Futurebus+總線等。 
            6、總線帶寬 
            總線帶寬是衡量總線性能的重要指標,定義了總線本身所能達到的高傳輸速率,單位:兆字節每秒(MB/s)。
            7、設置接口的必要性 
            由于I/O設備在結構和工作原理上與主機有很大的差異,主要為:   
            (1)傳送速度的匹配問題;    
            (2)時序的配合問題;
            (3)信息表示格式上的一致性問題;    
            (4)信息類型及信號電平匹配問題。
            為了協調這些差異,需加入接口電路,接口在這里起一個轉換器的作用。 
            8、接口的典型功能 
            接口通常具有:控制、緩沖、狀態、轉換、整理、程序中斷功能。 
            9、接口
            接口是連接兩個部件的邏輯電路,適配器就是一種典型的接口。計算機接口的主要功能是:實現高速CPU與低速外設之間工作速度上的匹配和同步,并完成計算機與和外設之間的所有數據傳送和控制。    nanjing yanwei
            接口的作用可歸納為:
            (1)實現數據緩沖,使主機與外設在工作速度上達到匹配;  
            (2)實現數據格式的轉換;    
            (3)提供外設和接口的狀態;
            (4)實現主機與外設之間的通訊聯絡控制。 
            10、設備編址方法 
            統一編址:將I/O設備與內存統一編址,占有同一個地址空間。
            以地址區分訪問外設或存儲器,不需專門的I/O指令。但占有了一部分內存空間。
            單獨編址:將I/O設備與內存單獨變址,分別占有兩個不同的地址空間。        
            由執行不同的指令區分訪問內存或外設,所以需I/O指令。 
            11、并行傳送 
            并行傳送每傳送一位數據需要一條傳輸線,一般采用電位傳送方式進行數據傳送。當采用并行傳送
            方式時,主機與接口、接口與外設之間,都是以一個字或一個字節的各位同時進行處理的方式完成信息傳遞工作的,即每次傳送一個字或一個字節的全部代碼。 
            12、分時傳送   
            分時傳送即指總線復用或是共享總線的部件分時使用總線。
            13、串行傳送 
            串行傳送即使用一條傳輸線,采用脈沖傳送方式進行數據傳送。串行接口中必須設置具有移位功能的數據緩沖寄存器,以實現數據格式的串-并轉換。當采用串行傳送方式時,接口與I/O設備之間通過一根數據傳輸線按位依次傳送數據,而接口主機之間仍按照并行的方式實行數據傳遞。
            研 維

            串行傳送的主要優點是只需要一條傳輸線,這對長距離傳輸降低成本尤為重要。缺點就是傳送速度慢。
            14、波特率 
            波特是信號傳輸速度的單位,波特率等于每秒內線路狀態的改變次數。標準波特率有:1200、2400、4800、9600、19200等,1200波特率即指信號能在1秒鐘內改變1200次值。二進制系統中,信息的小單位是比特,僅當每個信號元素代表一比特信息時,波特率才等于比特率。 



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