计组 总线特性及性能指标

总线物理实现

总线( BUS )是印刷在主板上的, 在微型计算机中, 主板也叫母版

在总线上, 通常留出一些接口, 计算机系统的其他部件, 或模块, 可以通过这些接口连接在主板上, 比如cpu的插板, 主存插板, I/O设备的插板, 都可以接到这些接口上

为了实现这些插板与总线的有效连接, 总线要有一些特性

总线的特性

总线特性大概可以分为

• 机械特性 ==> 尺寸, 形状, 管脚数, 排列顺序
• 电气特性 ==> 传输方向, 和有效的电平范围
• 功能特性 ==> 地址, 数据, 控制
• 时间特性 ==> 信号的时序关系

要想设备的连接, 首先就是尺寸, 形状, 管脚数, 线与线之间的顺序等机械特性, 这样才能让2块板连接在一起

电气特性, 包括信号的传输方向, 比如数据线是双向的, 地址线是单向的, 只能从内存传向到I/O设备, 另外就是有效的电平范围是多少, 高电平与低电平分别表示什么?, 什么范围表示高电平, 什么范围表示低电平?

功能特性, 是根据总线的功能划分的, 就是前面介绍的3种功能, 地址总线, 数据总线, 控制总线, 此外细分还可以有状态反馈信号, 总的来说就是看传输的到底是什么信号( 数据 )

一个时序电路想有效工作的话, 各种电信号是要有一定时序的, 时间特性, 就是指信号之间的时序关系

总线的性能指标

在使用总线时, 最关系的就是总线的性能指标

那么一个总线系统, 你会最关系哪个指标?

• 总线宽度 ==> 数据线的根数
• 标准传输率 ==> 每秒传输的最大字节数( MBps )
• 时钟同步/异步 ==> 同步, 不同步
• 总线复用 ==> 地址线, 与 数据线 复用
• 信号线数 ==> 地址线, 数据线, 和控制线的 总和
• 总线控制方式 ==> 突发、自动、仲裁、逻辑、计数
• 其他指标 ==> 负载能力

总线的根数越多, 能同时传输的位数越多, 总线的性能就越好

标准传输率, 要注意最大这个字眼, 表示满负荷运行

复用, 也可以指共用, 指的是地址线和数据线公用, 比如8080的20根地址线中, 数据总线的16根都是复用地址总线的, 可以减少芯片的管脚数, 体积也减少了

总线的标准

现在的计算机比较复杂， 计算机的生产、设计、制造，也越来越专业化，某些企业转门生产系统的内存， 某些企业专门生产cpu，某些企业生产某些类型的I/O设备，不同企业生产的产品集成在一起形成了计算机的硬件系统。要想完成这个系统，设备生产需要有一个约定，大家需要遵守这个约定，而关于总线的约定就是总线的标准。

标准有很多个， 不同总线标准也不同

总线标准	数据线	总线时钟	带宽
ISA	16	8 MHz	16 MBps
EISA	32	8 MHz	33 MBps
…	….	…	…
USB	串行通信 总线标准	普通无屏蔽双绞线 带屏蔽双绞线 最高	1.5 Mbps 12 Mbps 480 Mbps