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1、-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-计算机系统第九章总线分析-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-第一节第一节 Unit 1计算机总线的一般概述计算机总线的一般概述Introduction of Computer Bus11/22/20222第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-本节主要内容本节主要内容总线结构连接总线结构连接总线结构连接总线结构连接总线的分类总线的分类总线的分类总线的分类总线的模板化结构总线的模板化结构总线的模板化结构总线的模板化结构总线：总线：总线：总线：一组进行互连和传输信息的信号线
2、。好比一组进行互连和传输信息的信号线。好比一组进行互连和传输信息的信号线。好比一组进行互连和传输信息的信号线。好比是连接计算机系统各个部件之间的桥梁。是连接计算机系统各个部件之间的桥梁。是连接计算机系统各个部件之间的桥梁。是连接计算机系统各个部件之间的桥梁。广义上也将广义上也将广义上也将广义上也将AGP(AGP(图形加速端口图形加速端口图形加速端口图形加速端口)接口、接口、接口、接口、USB(USB(通用串行总线通用串行总线通用串行总线通用串行总线)接口等称为接口等称为接口等称为接口等称为AGPAGP总线、总线、总线、总线、USBUSB总线。总线。总线。总线。11/22/20223第二章 计算
3、机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-1 概述概述总线的定义：一组公用线的集合总线的定义：一组公用线的集合总线的定义：一组公用线的集合总线的定义：一组公用线的集合规定了各引线的信号、时序、电气和机械特性规定了各引线的信号、时序、电气和机械特性为计算机系统内部各部件、各模块之间或计算机各系为计算机系统内部各部件、各模块之间或计算机各系统之间提供了标准的公共信息通路统之间提供了标准的公共信息通路(起到桥梁作用起到桥梁作用)符合某种总线的标准符合某种总线的标准实际上是计算机系统真正的核心实际上是计算机系统真正的核心总线技术总线技术总线技术总线技术通道控制功能、使用
4、方法、仲裁方法和传输方式等通道控制功能、使用方法、仲裁方法和传输方式等总线的标准、结构不同，性能差异很大总线的标准、结构不同，性能差异很大总线的标准、结构不同，性能差异很大总线的标准、结构不同，性能差异很大11/22/20224第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-1-1 总线结构连接（总线结构连接（1）总线结构连接示意图总线结构连接示意图总线总线1#总线接口总线接口2#3#4#5#6#总线与总线总线与总线接口一起便接口一起便称之为总线称之为总线结构结构11/22/20225第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机
5、控制系统-2-1-1 总线结构连接（总线结构连接（2）总线结构连接的优点总线结构连接的优点结构由面向结构由面向CPU变为面向总线变为面向总线硬件、软件模块化设计与生产硬件、软件模块化设计与生产结构清晰结构清晰,便于灵活组态、扩充、改进与升级便于灵活组态、扩充、改进与升级符合同一总线标准的产品兼容性强符合同一总线标准的产品兼容性强满足用户不同的需要满足用户不同的需要,容易构成各种用途的计算容易构成各种用途的计算机应用系统机应用系统11/22/20226第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-1-2 总线的分类（总线的分类（1）根据总线的功能和应用场合
6、，总线有根据总线的功能和应用场合，总线有内部总线（内部总线（Internal Bus)用于计算机内部模块（板）之间通信用于计算机内部模块（板）之间通信外部总线（外部总线（External Bus)：又称通讯总线：又称通讯总线用于计算机之间或计算机与设备之间通信用于计算机之间或计算机与设备之间通信根据总线的结构，总线可分为根据总线的结构，总线可分为并行总线：每个信号都有自己的信号线并行总线：每个信号都有自己的信号线串行总线：所有信号复用一对信号线串行总线：所有信号复用一对信号线11/22/20227第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-1-2 总线
7、的分类（总线的分类（2）内部总线：内部总线：又称系统总线或模板级总线又称系统总线或模板级总线常用的有常用的有PC、STD、VME、MULTIBUS等等数据总线数据总线D：用于传递数据信息：用于传递数据信息地址总线地址总线A：用于传递地址信息：用于传递地址信息控制总线控制总线C：包括控制、时序和中断信号线，用于传递：包括控制、时序和中断信号线，用于传递 各种控制信息各种控制信息电源总线电源总线P：向总线提供电源：向总线提供电源外部总线外部总线如：如：IEEE-488、RS-232C、RS-485等等11/22/20228第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制
8、系统-2-1-2 总线的分类（总线的分类（3）局部总线、系统总线、通信总线局部总线、系统总线、通信总线局部总线局部总线-是在传统的是在传统的ISA/EISA总线和总线和CPU总线之间增加的一级总线或管理层，这总线之间增加的一级总线或管理层，这是因为是因为ISA/EISA已远远不能适应系统高传输已远远不能适应系统高传输能力的要求，如能力的要求，如PCI。系统总线系统总线即内部总线即内部总线通信总线通信总线即外部总线即外部总线11/22/20229第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-1-2 总线的分类（总线的分类（4）CPU总线总线母板母板RAMR
9、OMA/DD/A外部总线外部总线接口接口数据总线数据总线D地址总线地址总线A控制总线控制总线C电源总线电源总线P计算机内部总线结构示意图计算机内部总线结构示意图11/22/202210第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-决定总线性能的因素决定总线性能的因素总线时钟频率总线时钟频率(即总线工作频率，单位即总线工作频率，单位MHz)；总线宽度即数据总线的位数，单位为总线宽度即数据总线的位数，单位为bit；总线传输速率即总线带宽，在总线上每秒钟传总线传输速率即总线带宽，在总线上每秒钟传输的最大字节数输的最大字节数MB/s，每秒处理多少兆字节。，每秒处理多
10、少兆字节。它们之间的相关计算公式：它们之间的相关计算公式：传输速率传输速率=总线时钟频率总线时钟频率*总线宽度总线宽度/811/22/202211第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-1-3 总线的模板化结构总线的模板化结构模板化结构模板化结构按功能划分计算机的各个部件，并按总线标准按功能划分计算机的各个部件，并按总线标准设计成由总线连接的模板结构：设计成由总线连接的模板结构：CPU主板、主板、RAM/ROM存储板、存储板、A/D、D/A、DI、DO等等模板化结构的优点模板化结构的优点增加计算机系统的通用性、灵活性、开放性、增加计算机系统的通用性
11、、灵活性、开放性、扩展性和可靠性扩展性和可靠性为系统的维修提供了方便为系统的维修提供了方便11/22/202212第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-第二节第二节 Unit 2计算机总线的体系结构计算机总线的体系结构Architectonics of Computer Bus11/22/202213第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-本节主要内容本节主要内容 计算机技术的发展过程在一定意义上来计算机技术的发展过程在一定意义上来说是总线技术的发展史，每一次新的主说是总线技术的发展史，每一次新的主流总线技术
12、的出现都给计算机带来了全流总线技术的出现都给计算机带来了全面的革新。面的革新。总线的体系结构总线的体系结构总线的控制方式总线的控制方式11/22/202214第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-2-1 总线的体系结构（总线的体系结构（1）主控模块主控模块（Master,主模块主模块)可以控制总线并启动数据传送的任何模块可以控制总线并启动数据传送的任何模块受控模块（受控模块（Slave,从模块从模块)能够响应总线主模块发出命令的任何模块能够响应总线主模块发出命令的任何模块体系结构体系结构指由总线本身定义地址空间、数据长度、操作指由总线本身定义地址
13、空间、数据长度、操作定时信号以及传输协议等，以保证定时信号以及传输协议等，以保证CPU的性能的性能得到充分发挥而与得到充分发挥而与CPU无关。无关。11/22/202215第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-2-1 总线的体系结构（总线的体系结构（2）单总线体系结构单总线体系结构(Single Bus Architecture)所有模块都连到单一总线上，只有一个数据所有模块都连到单一总线上，只有一个数据通路，仅适用于慢速的计算机。通路，仅适用于慢速的计算机。11/22/202216第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系
14、统计算机控制系统-2-2-1 总线的体系结构（总线的体系结构（3）单总线体系结构单总线体系结构(Single Bus Architecture)CPU协处理器协处理器ModemModem显示器显示器硬硬 驱驱打印机打印机打印机存储器存储器11/22/202217第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-2-1 总线的体系结构（总线的体系结构（4）并发总线体系结构并发总线体系结构 (Concurrent Bus Architecture)将存储器和将存储器和I/O 的数据通路分开，以解决的数据通路分开，以解决CPU与存储器、与存储器、I/O之间数据传输
15、的速度之间数据传输的速度不一的矛盾。不一的矛盾。11/22/202218第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-2-1 总线的体系结构（总线的体系结构（5）并发总线体系结构并发总线体系结构(Concurrent Bus Architecture)CPU协处理器协处理器ModemModem显示器显示器硬硬 驱驱打印机打印机打印机存储器存储器总线控制器总线控制器11/22/202219第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-2-1 总线的体系结构（总线的体系结构（6）带带cache的并发总线体系结构的并发总
16、线体系结构 (Concurrent Bus Architecture With cache)类似于并发总线体系结构，只是在类似于并发总线体系结构，只是在CPU和存储器和存储器的数据通路上多了一个高速缓冲存储器的数据通路上多了一个高速缓冲存储器cache及及cache控制器。控制器。11/22/202220第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-2-1 总线的体系结构（总线的体系结构（7）带带cache的并发总线体系结构的并发总线体系结构Cache控制器控制器协处理器协处理器Modem显示器显示器硬硬 驱驱打印机打印机打印机主存储器主存储器总线控制器
17、总线控制器光盘驱动器光盘驱动器其它其它其它其它I/OI/O卡卡卡卡Cache存储器存储器CPU11/22/202221第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-2-2 总线的控制方式（总线的控制方式（1）总线控制总线控制总总线线上上可可以以挂挂多多个个主主模模块块,但但在在同同一一时时刻刻只只能有一个主模块控制总线；能有一个主模块控制总线；对信息的传送需要控制对信息的传送需要控制,以防止信息丢失。以防止信息丢失。总总线线控控制制线线路路包包括括总总线线判判优优或或仲仲裁裁逻逻辑辑、总线控制驱动器和中断逻辑等。总线控制驱动器和中断逻辑等。11/22/2
18、02222第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-2-2 总线的控制方式（总线的控制方式（2）用硬件进行总线裁决（控制）的方式用硬件进行总线裁决（控制）的方式串行链接式总线裁决串行链接式总线裁决定时查询方式定时查询方式独立请求式总线裁决独立请求式总线裁决11/22/202223第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-2-2 总线的控制方式（总线的控制方式（3）串行链接式总线裁决串行链接式总线裁决总线可用总线可用部件部件部件部件00总总线线控控制制器器 部件部件1部件部件N-1总线请求总线请求总线总线总线
19、忙总线忙图中，请求图中，请求线是公共的，线是公共的，图中部件图中部件0 0的的优先级最高。优先级最高。11/22/202224第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-2-2 总线的控制方式（总线的控制方式（4）定时查询方式定时查询方式这种方式中，这种方式中，优先级可以优先级可以用程序控制，用程序控制，灵活性较强。灵活性较强。计数值有计数值有2种种方式。方式。总线忙总线忙部件部件部件部件00总总线线控控制制器器部件部件1部件部件N-1总线请求总线请求总线总线计数值计数值11/22/202225第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机
20、控制系统计算机控制系统-2-2-2 总线的控制方式（总线的控制方式（5）独立请求式总线裁决独立请求式总线裁决这种方式中，这种方式中，总线控制器总线控制器根据某种算根据某种算法对同时来法对同时来的请求进行的请求进行裁决裁决。部件部件部件部件00总总线线控控制制器器 部件部件1部件部件N-1总线总线BR0BG0BR1BG1BRN-1BGN-1总线忙信号总线忙信号SACK11/22/202226第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-2-2 总线的控制方式（总线的控制方式（6）总线裁决采用的主要算法总线裁决采用的主要算法静态优先级算法（又称作菊花链算法）
21、静态优先级算法（又称作菊花链算法）固定时间算法固定时间算法动态优先级算法动态优先级算法先来先服务算法先来先服务算法11/22/202227第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-2-2 总线的控制方式（总线的控制方式（7）总线的通信方式总线的通信方式(1)(1)同步式通信同步式通信(Synchronous Transfer)数据的传输在一个共同的时钟信号控制下进行数据的传输在一个共同的时钟信号控制下进行优优点点是是模模块块间间的的配配合合简简单单一一致致,缺缺点点是是对对所所有有模模块都强求一致的同一时限块都强求一致的同一时限,设计缺乏灵活性设计缺
22、乏灵活性(2)异步式传输异步式传输(Asynchronous Transfer)利利用用数数据据发发送送部部件件和和接接收收部部件件之之间间的的“握握手手(Handshaking)”信号线来实现总线数据传送信号线来实现总线数据传送可以实现不同速度的设备之间的数据传送可以实现不同速度的设备之间的数据传送11/22/202228第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-第三节第三节 Unit 3内部总线内部总线 Internal Bus11/22/202229第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-本节主要内容本节主
23、要内容STD总线总线当前主流总线当前主流总线11/22/202230第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-3-1 STD总线（总线（1）STD总线的特点：总线的特点：56根并行总线，采用小模板结构根并行总线，采用小模板结构,尺寸为尺寸为165114mm模块化的总体设计布局模块化的总体设计布局开放式的系统结构开放式的系统结构拥有丰富的拥有丰富的I/O功能功能模板的小尺寸设计模板的小尺寸设计,减少冲击和震动的影响减少冲击和震动的影响11/22/202231第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-3-1 S
24、TD总线（总线（2）STD总线的信号分配总线的信号分配56根并行总线都有明确的定义，按功能可分为五大类根并行总线都有明确的定义，按功能可分为五大类(1)逻辑电源线逻辑电源线6根根(引线引线16)(2)数据总线数据总线8根根(引线引线714)(3)地址总线地址总线16根根(引线引线1530)(4)控制总线控制总线22根根(引线引线3152)(5)辅助电源线辅助电源线4根根(引线引线5356)11/22/202232第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-3-1 STD总线（总线（3）STD总线与存储器和总线与存储器和I/O的连接的连接与存储器的连接方
25、法与存储器的连接方法总总线线低低位位地地址址A0A12直直接接连连接接到到各各存存储储器器芯芯片片,高高位位地地址址A13A15用用来来选选片片（可可选选64K基基本本存存储储器，通过扩展，可增至器，通过扩展，可增至128K）与与I/O的连接的连接地地址址码码的的低低位位字字节节连连接接到到总总线线译译码码器器,形形成成选选板板信信号号和和选选口口信信号号,选选通通I/O端端口口工工作作（可可选选128个个口，扩展后可增至口，扩展后可增至256个口）个口）11/22/202233第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-2-3-2 主流总线与主流总线与I
26、PC机机IPC机的优点机的优点(1)IPC机与机与PC机的软件完全兼容；机的软件完全兼容；(2)开放性的结构和软硬件标准的公开；开放性的结构和软硬件标准的公开；(3)各类高性能各类高性能I/O模板成熟模板成熟,性能价格比提高；性能价格比提高；(4)IPC机本身的性能指标不断提高机本身的性能指标不断提高,已能适已能适应工业环境的基本要求；应工业环境的基本要求；(5)通信与网络技术的引入，便于通过网络连通信与网络技术的引入，便于通过网络连接接,组成可靠性高、灵活性强的多级系统体系。组成可靠性高、灵活性强的多级系统体系。11/22/202234第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算
27、机控制系统计算机控制系统-2-3-2 主流总线的发展主流总线的发展PC系列总线系列总线IBM公司公司1981年推出基于年推出基于8位机的位机的PC/XT总线，总线，PC总线总线1984年推出基于年推出基于16位机的位机的PC/AT总线，总线，AT总线总线 但从未公开过但从未公开过AT总线的技术规格总线的技术规格Intel公司、公司、IEEE和和EISA集团联合推出集团联合推出与与IBM/AT原装机总线意义相近的原装机总线意义相近的ISA(Industry Standard Architecture)总线，即总线，即8/16位的位的“工业工业标准结构标准结构”：数据传输率最高：数据传输率最高8M
28、B/s,寻址空间寻址空间为为224=16MB11/22/202235第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-ISA总线总线总线的元老总线的元老特点：特点：CPU为唯一主模块，插卡数量亦有限为唯一主模块，插卡数量亦有限 缺少中枢寄存器，不能动态分配资源缺少中枢寄存器，不能动态分配资源已接近淘汰已接近淘汰但因许多老设备如声卡、但因许多老设备如声卡、Modem等仍离不开等仍离不开它，故许多主板芯片给依然提供对其的支持它，故许多主板芯片给依然提供对其的支持(如下页的主板示意图等如下页的主板示意图等)11/22/202236第二章 计算机总线技术-计算机控制系统
29、计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-11/22/202237第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-用到用到ISA总线的声卡示意图总线的声卡示意图11/22/202238第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-过渡总线过渡总线MCA(Micro Channel Architecture)IBM提出的支持提出的支持386的系统总线标准，数据的系统总线标准，数据宽度宽度32位位(支持支持4G的寻址能力的寻址能力)，传输率，传输率33MB/s，与，与ISA不兼容，技术未公开不兼容，技术未公开EISA(Exte
30、nded ISA)总线总线由由Compaq、HP等九家公司在等九家公司在1988年推出年推出的与的与MCA抗衡的总线，与抗衡的总线，与ISA有良好的兼有良好的兼容性容性11/22/202239第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-PCI局部总线局部总线PCI(Peripheral Component Interconnect)现在是主板上最常见的插槽现在是主板上最常见的插槽(如下页图示如下页图示)不依附于某个具体的处理器不依附于某个具体的处理器结构上是在结构上是在CPU与原来的系统总线间插入的一与原来的系统总线间插入的一级总线，具体由一个桥接电路实现
31、对该层的管级总线，具体由一个桥接电路实现对该层的管理；提供信号缓存，支持理；提供信号缓存，支持10种外设种外设数据总线数据总线32/64位，最大传输速率达位，最大传输速率达132MB/s可同时支持多组外围设备可同时支持多组外围设备11/22/202240第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-11/22/202241第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-采用采用PCI的显卡的显卡11/22/202242第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-PC/I04(1)专门为嵌
32、入式控制而定义的工控总线专门为嵌入式控制而定义的工控总线 实质上是一种紧凑型，小型化的实质上是一种紧凑型，小型化的 IEEE-P996.其型号定义和其型号定义和PC/AT基本一致，但基本一致，但电气和机械规范却完全不同，是一种优化电气和机械规范却完全不同，是一种优化的，小型堆栈式结构的嵌入式控制系统。的，小型堆栈式结构的嵌入式控制系统。PC/104总线产品软件上与总线产品软件上与PC/AT完全兼容。完全兼容。11/22/202243第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-PC/I04(2)11/22/202244第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计
33、算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-PC/I04硬件特点硬件特点小尺寸结构小尺寸结构,标准模块：标准模块：96x90mm 堆栈式，堆栈式，“针针”“孔孔”总线连接，即总线连接，即PC/104总线模块之间总线的连接是通过上总线模块之间总线的连接是通过上层的针和下层的孔相互咬和相连层的针和下层的孔相互咬和相连,有极好的有极好的抗震性。抗震性。4mA总线驱动既可使模块正常工作，低功总线驱动既可使模块正常工作，低功耗，减少元件数量耗，减少元件数量 自我堆栈式连接，无须母板自我堆栈式连接，无须母板11/22/202245第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系
34、统-PC/I04版本版本 PC/104,8位，位，16位分别与位分别与PC和和PC/AT相相对应对应PC/104plus则与则与PCI总线相对应总线相对应一个一个PC/104 CPU模块则可以同时拥有模块则可以同时拥有PC/104和和PC/104plus总线总线 11/22/202246第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-AGP 总线总线(1)AGP(Accelerated Graphics Port)AGP(Accelerated Graphics Port)更确切地说更确切地说为图形加速接口，是为图形加速接口，是Intel公司推出的新一代图公司
35、推出的新一代图形显示卡专用数据通道，它只能安装形显示卡专用数据通道，它只能安装AGP的显的显示卡。它将显示卡同主板内存芯片组直接相连，示卡。它将显示卡同主板内存芯片组直接相连，大幅提高了电脑对大幅提高了电脑对3D图形的处理速度，信号的图形的处理速度，信号的传送速率可以提高到传送速率可以提高到533MB/s。AGP的工作频的工作频率为率为66.6MHz，是现行，是现行PCI总线的一倍总线的一倍。11/22/202247第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-AGP 总线总线(2)AGP显示卡和内存之显示卡和内存之间有一条高速的通道，间有一条高速的通道，它
36、要直接使用系统内它要直接使用系统内存来处理图像数据，存来处理图像数据，不过宝贵的系统内存不过宝贵的系统内存就会被占用了。现在就会被占用了。现在的的SLOT1主板、主板、SUPER 7主板都提供主板都提供了了AGP接口。接口。AGP接口图示接口图示11/22/202248第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-SLOT 1 主板主板11/22/202249第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-USB接口接口(1)USB(Universal Serial Bus)是由个人电脑是由个人电脑协会和电讯工业厂家协会和电
37、讯工业厂家(包括包括Compaq、IBM NEC、Microsoft等等)共同开发的新一代的共同开发的新一代的多媒体电脑的外设接口。多媒体电脑的外设接口。将不同的接口统一用一个将不同的接口统一用一个4针标准插头。针标准插头。所有的所有的USB外设利用外设利用“One-Size-Fits-All”连接器简单方便地连接入计算机。连接器简单方便地连接入计算机。11/22/202250第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-USB接口接口(2)使用新的、通用标准使用新的、通用标准连接器，在计算机上连接器，在计算机上添加设备时不必再打添加设备时不必再打开机箱，安
38、装板卡，开机箱，安装板卡，甚至都不必重新启动，甚至都不必重新启动，就可以使用新的设备，就可以使用新的设备，USB使您的计算机更使您的计算机更易使用。易使用。USB接口示意图接口示意图11/22/202251第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-USB接口接口(3)连结的设备数连结的设备数一个一个USB最多可以连结最多可以连结127个设备个设备传输速度传输速度若是使用鼠标或者键盘等不需要高速的设备若是使用鼠标或者键盘等不需要高速的设备时，它就采用时，它就采用1.5Mbps的传输速率的传输速率若是使用若是使用MODEM，音箱、打印机等需要高，音箱、打印机
39、等需要高速传输数据的设备时，则采用速传输数据的设备时，则采用12Mbps的同的同步传输速率步传输速率(结点间距离结点间距离5米米)。最新最新USB2.0标准的标准的MAX传输率传输率480Mbps.11/22/202252第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-另外的一些总线另外的一些总线IEEE 1394总线总线IDE总线总线SCSI总线总线AMR总线总线11/22/202253第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-第第 四节四节 Unit 4外部总线外部总线 External Bus 11/22/2022
40、54第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-本节主要内容本节主要内容IEEE-488总线概述总线概述IEEE-488总线的信号分配总线的信号分配11/22/202255第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-9-4-1 IEEE-488总线概述（总线概述（1）IEEE-488是是1970年年由由美美国国惠惠普普公公司司开开发发的的并行通讯总线并行通讯总线总线上连接的设备有三种，工作方式也有三种总线上连接的设备有三种，工作方式也有三种听者（听者（“受话受话”方式）：同时可有多个方式）：同时可有多个讲者（讲者（“送
41、话送话”方式）：每时只能有一个方式）：每时只能有一个控者（控者（“控制控制”方式）：每时只能有一个方式）：每时只能有一个11/22/202256第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-9-4-1 IEEE-488总线概述（总线概述（2）IEEE-488总线的连接示意图总线的连接示意图DIO1 DIO8DAVNRFDNDAC EOI IFC ATN SRQREN 设备设备A 控者控者 讲者讲者 听者听者 计算机计算机 设备设备B 讲讲 者者 听听 者者 电压表电压表1 1 设备设备C 讲讲 者者 听听 者者 设备设备D 听听 者者 数据线数据线数数 据据
42、控制线控制线接接 口口管理线管理线电压表电压表2 2打印机打印机11/22/202257第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-9-4-2 IEEE-488总线的信号分配总线的信号分配（1）IEEE-488共定义了共定义了24根线（其中根线（其中8根地线）根地线）数据总线数据总线DIO0 DIO8数据传送控制线数据传送控制线数据有效线数据有效线DAV、未准备好接受数据线、未准备好接受数据线NRFD、未、未接受好数据线接受好数据线NDAC接口管理总线接口管理总线接口清除线接口清除线IFC、服务请求线、服务请求线SQR、注意线、注意线ATN、结束或识别线结
43、束或识别线EQI、远程允许、远程允许REN11/22/202258第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-9-4-2 IEEE-488总线的信号分配总线的信号分配（2）使用使用IEEE-488的约定的约定数据传输率不得超过每秒数据传输率不得超过每秒1M字节字节总线上的设备数不得多于总线上的设备数不得多于15个个电缆总长度不超过电缆总长度不超过20m，两设备间不超过，两设备间不超过4m采用负逻辑采用负逻辑11/22/202259第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-本章小结本章小结计算机总线的一般概述计算机总线的一般概述计算机总线的体系结构计算机总线的体系结构内部总线内部总线外部总线外部总线11/22/202260第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-第九章第九章 结束结束 THE End北京化工大学自动化研究所北京化工大学自动化研究所11/22/202261第二章 计算机总线技术-计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统-此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢