
如果四根信号线组成一个总线,所有硬件可以通过这根总线传递数据,可并行发送4bit数据,但是同一时刻只能有一个部件发送数据,但是能够有多个部件接收数据
总线是一组能够为多个部件分时共享公共信息的传送线路 。总线能够解决IO设备和主机联建的灵活性问题,计算机的结构从分散连接发展为总线连接。总线的两个特性是共享和分时
串行总线:每次传1位,比如USB,优点是成本低,抗干扰能力强,应用于长距离传输,缺点是对数据发送和接收的时候,需要对数据进行拆卸和装配
并行总线:每次传多位,总线的逻辑时序控制简单,电路实现容易。但是信号线数量多,占用更多布线空间,远距离传输容易出错。并且存在信号线间的干扰,因此并行总线工作频率不高,这也导致了并行总线可能比串行总线还慢
芯片内部的总线
系统总线是计算机系统内个功能部件之间相互连接的总线
数据总线DB
在各个功能部件之间传输数据信息,位数和机器字长、存储字长有关,是一个双向传输的总线。
地址总线AB
传递地址信息,包括主存单元和IO单元地址。位数和主存地址大小以及设备数量有关,当IO设备和主存采用统一编址的时候,AB需要能够独立表示主存的每个存储单元和各个IO设备,AB是单向传输的
控制总线CB
一根控制线传输一个信号,单根控制线是单向传输的,但是总线本身是双向的。
用于计算机和计算机之间的链接,比如网线。
系统总线:
直接和CPU链接,用于连接CPU和北桥芯片或CPU和主存等
局部总线:
没有直接和CPU相连,连接高速的北桥芯片,用于连接重要的硬件部件,比如显卡,声卡等
设备总线、通信总线:
由南桥芯片链接,用于连接其他计算机或者外部IO设备。

另外CPU和主存速度快,IO设备速度慢,因此会浪费性能,有速度冲突


系统工作效率低是因为同一时刻三个总线只能有一个总线在工作

ISA:早期的IBM推出的总线,不支持总线仲裁
EISA:对ISA标准的扩展
VESA:针对多媒体PC要求高速传送大量活动图像的要求诞生的
PCI标准:高性能、可扩充、支持即插即用
AGP:是独立于CPU的局部总线,是显卡专用的局部总线
PCIE标准:从之前的并行转变为串行,大大提高了速率,并且是点对点的传输,支持全双工模式,支持热插拔
408中考频较高的为USB、PCIE、PCI、ISA、EISA
可以看到,现在串行总线都在逐渐替代并行总线


本节介绍的是,总线在双方交换数据过程中需要时间上配合的关系的控制,这种控制称之为总线定时,实质是一种协议或者规则。
总线控制器采用一个统一的时钟信号来协调发送和接受双方的传送定时关系
以下例子默认低电平有效

同步定时中,每个周期进行什么操作是已经固定的,比如上述例子的T3固定用于给出数据,但是如果从设备速度较慢,在T3给不出完整的数据那么可能会要再使用一次总线传输周期来进行读。
优点:传输速度快,有较高传输频率,总线控制频率较高,总线控制逻辑简单
缺点:主从设备是强制性同步的,如果主从尚未完成传输,只要周期结束都会被强制终端;不能及时进行数据通信的有效性检验,可靠性差。
一般使用在总线长度较短的以及双方部件的存取时间比较近的系统,这样双方在传数据的时候速度较为匹配
没有具体的时间间隔,也没有统一的时钟。主设备需要数据时会发出请求信号,而设备则会通过接口向主设备发出”应答”信号。双方根据收到的信号完成定时,该方式还能细分为以下三种:

优点:异步定时的总线周期可变,能够保证两个工作速度相差较大的设备之间进行数据交换
缺点:速度比同步定时慢,控制比同步控制方式更复杂
统一时钟的基础上,增加一个等待响应信号,通过此可以使得在传输周期内无法传输完所有数据的设备延长传输时间。


可以将从模块准备数据期间,总线空闲的时间让给其他需要使用总线的进程,提高了总线利用率
特点: