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第六章 总线系统
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总线的概念和结构形态
总线接口
总线的仲裁

HOST总线和PCI总线
InfiniBand标准
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数字计算机是由若干系统功能部件构成的，这些系统功能部件在一起工作才能形成一个完整的计算机系统。
总线定义：计算机的若干功能部件之间不可能采用全互联形式，因此就需要有公共的信息通道，即总线。
总线是构成计算机系统的互联机构，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，计算机在各系统功能部件之间实现地址、数据和控制信息的交换，并在争用资源的基础上进行工作。
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总线可分为以下几类：
内部总线：CPU内部连接各寄存器及运算器部件之间的总线。
系统总线：外部总线。CPU和计算机系统中其他高速功能部件相互连接的总线。
I/O总线：中低速I/O设备相互连接的总线。
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1、总线的特性
总线的特性可分为：物理特性、功能特性、电气特性、时间特性。
物理特性：总线的物理连接方式（根数、插头、插座形状，引脚排列方式）
功能特性：每根线的功能
电气特性：每根线上信号的传递方向及有效电平范围。
时间特性：规定了每根总线在什么时间有效。
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2、总线的标准化
相同的指令系统，相同的功能，不同厂家生产的各功能部件在实现方法上几乎没有相同的,但各厂家生产的相同功能部件却可以互换使用，其原因何在呢?
为了使不同厂家生产的相同功能部件可以互换使用，就需要进行系统总线的标准化工作。目前，已经出现了很多总线标准，如PCI、ISA等。
采用标准总线的优点
简化系统设计
简化系统结构，提高系统可靠性
便于系统的扩充和更新
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2、总线的标准化
总线带宽：总线本身所能达到的最高传输速率。
一次操作可以传输的数据位数
如S100为8位，ISA为16位，EISA为32位，PCI-2可达64位。
总线宽度不会超过微处理器外部数据总线的宽度。
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【例1】（1）某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，假设一个总线周期等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为33MHz，总线带宽是多少?
（2）如果一个总线周期中并行传送64位数据，总线时钟频率升为66MHz，总线带宽是多少?
解：（1）设总线带宽用Dr表示，总线时钟周期用T=1/f表示，一个总线周期传送的数据量用D表示，根据定义可得
Dr=D/T=D×（1/T）=D×f=4B×33×106/s=132MB/s
（2）64位=8B
Dr=D×f=8B×66×106/s=528MB/s
总线的基本概念
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适配器（接口）：实现高速CPU与低速外设之间工作速度上的匹配和同步，并完成计算机和外设之间的所有数据传送和控制。
单机系统中总线结构的两种基本类型：
单总线：使用一条单一的系统总线来连接CPU、内存和I/O设备。
CAI
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