文章目錄
7.1 總線的特性及應用
1.總線的概念
總線是計算機體系結構的重要組成部分，通過它可以將計算機系統中各個功能部件連接起來，構成一個完整的系統。
2.總線的作用
1.是各功能部件間傳遞各類信息的通道;
2.是系統中各部件間的物理接口，能夠減少各部件通信的複雜程度;
3.提供信息交換時所需的數據、地址、時序和控制信息;
4.提供一個共同遵循的協議或標準;
5.不應成爲整個計算機性能的瓶頸;
6.方便計算機系統的集成、擴展和進化。
3.總線的分類
3-1.按用途分類
系統總線
又稱內部總線或板級總線，是計算機系統中最重要的總線，也是連接存儲總線和I/O總線的中間總線;
I/O總線
通常連接距離較遠、速度相對較慢，用於連接多種外部設備，同時與系統總線或存儲總線連接。
3-2.按位置分類
外部總線
USB、火線(IEEE-1394)
內部總線
PCI、AGP等
片內總線
AMBA
4.總線的組成
7.2 總線性能和總線事務
1.總線的性能參數
2.總線的其他參數指標
3.總線事務
從請求總線到完成總線使用的操作序列稱爲總線事務(Bus Transaction)，它是在一個總線週期中發生的一系列活動。
典型的總線事務包括:請求操作、裁決操作、地址傳輸、數據傳輸和總線釋放。
4.主設備和從設備
5.總線傳輸操作過程
6.常見的總線操作
7.3 總線連接方式
1.單級總線結構
2.雙級總線結構
3.多級總線結構
4.總線中橋的概念
總線橋：是不同速率總線之間的連接器件，起信號速度緩衝、電平轉換、控制協議轉換等作用。
5.多級總線典型結構示例
6.單級總線典型結構示例
單級總線和多級總線的區別在於：
看總線內有沒有單獨的I/O指令。有單獨的I/O指令，則是雙級總線(或多級總線)，沒有單獨的I/O指令，則是單級總線。
7.總線結構對計算機系統性能的影響
7.4 仲裁和數據傳輸方式
1.菊花鏈式串行總線仲裁
2.集中式並行總線仲裁
3.常用的總線仲裁策略
4.總線時序——同步定時
5.同步定時的優缺點
優點：時序關係簡單，實現簡單。
缺點：在設備速度不一致時按最壞情況確定，傳輸線不能太長(時鐘相移)。
6.總線時序——異步定時
7.異步定時的優缺點
優點：數據傳輸可靠，適用於傳輸週期不同的設備，對通訊線的長度沒有嚴格的要求。
缺點：速度較慢。
8.總線時序——半同步定時
9.數據傳輸方式——三種數據傳送方式
9-1 並行傳送
9-2 串行傳送
9-3 串並傳送
7.5 總線標準
1.總線標準
計算機系統的各部件之間利用總線進行信息傳輸時應遵守的協議和規範，包括硬件和軟件兩個方面。
2.常見的總線標準
ISA總線
EISA和VESA總線
PCI總線
即插即用：指當板卡插入系統時，系統會自動對板卡所需資源進行分配，如基地址、中斷號等，並自動尋找相應的驅動程序;而不像舊的ISA板卡，需要進行復雜的手動配置。
AGP總線
PCIe總線
USB總線
AMBA總線(CPU總線)
AXI4總線的特點
AXI4總線結構
InfiniBand總線
用於遠距離傳輸
是由InfiniBand行業協會推出的，該協會的主要成員包括Compaq、Dell、HP、IBM、Intel、Microsoft和Sun等公司。
