总线系统

一、基本概念
总线是构成计算机系统的互连机构，是多个系统功能部件之间进行数据传送的公共通路。借助于总线连接，各系统功能部件之间实现地址、数据、控制信息的交换。总线的使用在争用资源的基础上进行工作
1、一个单处理器系统中的总线大致分为三类：
①、内部总线：CPU内连接各寄存器及运算器部件之间的总线
②、系统总线：计算机系统中CPU和其他高速功能部件(存储器、通道)相互连接的总线
③、I/O总线：中低速I/O设备相互连接的总线
2、总线的特性
①、物理特性：总线的物理连接方式
根数、插头、插座形状、引脚线的排列方式
②、功能特性：描述总线中每一根线的功能
地址、数据、控制三类
③、电气特性：定义每一根线上信号的传递方向及有效电平范围
单/双向、电平高有效/低有效及范围
④、时间特性：规定了总线上各信号有效的时序关系，每根总线在什么时间有效
3、总线的标准化
对总线的四个特性指定出一个广泛认可的标准，实现不同厂家的功能部件互换使用
例：USB、PCI-E
4、总线带宽
总线所能达到的最高传输速率
设总线在一个时钟周期内能并行传送D个字节，总线带宽为Dr，总线时钟周期为T，总线频率为f=1/T，则：
Dr=D/T=D*f
注：不是所有总线都以高速数据传输为设计目标
5、总线的连接方式
(1)、适配器
外围设备和CPU的连接部件，通常称为接口
①、完成计算机和外设之间的数据传送和控制
②、实现高速CPU与低速外设之间工作速度上的匹配和同步
(2)、总线结构
①、单总线结构

CPU是主控设备，结构简单、容易扩充。多部件共享总线，分时工作，传输效率低，处理器结构变化对总线产生影响
②、多总线结构