重学计算机组成原理-计算机总线详解

网络 通信技术
最常见的比如USB,Universal Serial Bus,提供了对外连接的接口,不同设备可通过USB接口进行连接,连接的标准也统一了外围设备接口。

 [[382497]]

最常见的比如USB,Universal Serial Bus,提供了对外连接的接口,不同设备可通过USB接口进行连接,连接的标准也统一了外围设备接口。

还有 PCI、ISA、Thunderbolt 等总线,都是为解决不同设备间的通信问题。

试想如果没有总线,当我们需要新加一个输入设备后,为了维持与各个设备的通信又得加一堆线路。而有了 I/O 总线后就像下图达到解耦清晰而统一。

分类

片内总线

芯片内部的总线,寄存器与寄存器之间,寄存器与控制器、运算器之间。高集成度芯片内部的信息传输线。

系统总线

数据总线

双向传输各个部件的数据信息,数据总线的位数(总线宽度)一般与CPU位数相同(32位、 64位)

地址总线

指定源数据或目的数据在内存中的地址,地址总线的位数与存储单元有关。

  1. 地址总线位数=n 
  2. 寻址范围: 0~2^n 

控制总线

发出各种控制信号的传输线,控制信号经由控制总线从一个组件发给另外一个组件,控制总线可监视不同组件之间的状态(就绪/未就绪)。

CPU、主内存、I0设备、各组件之间的信息传输线。

仲裁

总线上可能挂接多个设备,为了解决总线控制权的竞争问题,必须有总线仲裁部件,以某种规则裁决、分配总线的控制权。

多个主设备提出总线控制请求时,一般采用优先级或公平策略进行仲裁。

按照总线仲裁电路的位置不同,仲裁方式分为:

  • 集中式
  • 分布式

链式查询

总线授权信号被依次串行地传送到所连接的外围设

备上进行比较。

离总线控制器的逻辑距离决定,越近优先级越高。

优点:

  • 电路复杂度低,仲裁方式简单

缺点:

  • 优先级低的设备难以获得总线使用权
  • 对电路故障敏感

计时器定时查询

仲裁控制器对设备编号并使用计数器累计计数,接收到仲裁信号后,往所有设备发出计数值,当查询计数器计数值与发出请求的设备编号一致时,中止查询,该设备获总线控制权。

优先级灵活:计数器初值、设备编号可通过程序设定,优先次序可用程序控制。

独立请求

各设备均通过专用请求信号线与仲裁器连接,且通过

独立的授权信号线接收总线批准信号。

优点

  • 响应速度快,优先顺序可动态改变

缺点

  • 设备连线多,总线控制复杂

本文转载自微信公众号「JavaEdge」,可以通过以下二维码关注。转载本文请联系JavaEdge公众号。

 

责任编辑:武晓燕 来源: JavaEdge
相关推荐

2019-09-10 12:58:03

电脑编程语言硬件

2020-07-02 08:17:12

存储IO

2014-04-10 09:40:51

System 360计算机计算机系统

2021-01-27 14:18:17

量子计算传统计算量子机器

2012-06-20 10:40:36

量子计算机

2023-10-11 18:30:39

Web系统程序

2015-09-30 11:22:19

计算机大数据

2009-07-01 09:03:39

Linux绿坝操作系统

2021-06-16 11:13:49

曙光

2012-04-19 11:15:50

人脑计算机

2014-11-25 15:36:47

双主机计算机ITM

2012-02-29 10:02:59

IBM量子计算机超级计算机

2011-05-18 15:17:36

2013-09-17 10:03:28

计算机学习

2020-05-19 10:49:10

网络安全恶意软件技术

2012-11-19 10:26:20

2023-03-02 07:49:38

2010-07-21 16:10:25

计算机

2023-07-07 10:53:08

2009-01-10 23:54:10

软考英语
点赞
收藏

51CTO技术栈公众号