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# 基本概念
**总线**
* 总线是连接各个部件的信息传输线
* 是各个部件共享的传输介质
**传送方式**
* 串行
<img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20201219112734688.png" width="20%" height="20%" />
* 并行
<img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20201219112818560.png" width="20%" height="50%" />
**总线结构计算机举例**
* 单总线结构框图
<img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20201219112932599.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNDYwNw==,size_16,color_FFFFFF,t_70" width="40%" height="50%" />
* 面向 CPU 的双总线结构框图
<img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20201219113012993.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNDYwNw==,size_16,color_FFFFFF,t_70" width="40%" height="50%" />
* 以存储器为中心的双总线结构框图
<img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20201219113037344.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNDYwNw==,size_16,color_FFFFFF,t_70" width="40%" height="50%" />
# 总线分类
**片内总线**
* 芯片内部的总线
**系统总线（计算机各部件之间 的信息传输线）**
* 数据总线：双向 与机器字长、存储字长有关
* 地址总线：单向 与存储地址、 I/O地址有关
* 控制总线：有出 有入
* 中断请求、总线请求；
* 存储器读、存储器写
* 总线允许、中断确认
**通信总线**
* 用于 计算机系统之间
* 或 计算机系统与其他系统（如控制仪表、移动通信等）之间的通信
* 传输方式
* 串行通信总线
* 并行通信总线
# 特性及指标
**物理实现**
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**特性**
* 机械特性
* 尺寸、形状、管脚数 及 排列顺序
* 电气特性
* 传输方向 和有效的 电平 范围
* 功能特性
* 每根传输线的 功能（地址、数据、控制）
* 时间特性
* 信号的 时序 关系
**性能指标**
* 总线宽度
* 数据线 的根数
* 标准传输率
* 每秒传输的最大字节数（MBps）
* 时钟同步/异步
* 同步、不同步
* 总线复用
* 地址线 与 数据线 复用
* 信号线数
* 地址线、数据线和控制线的 总和
* 总线控制方式
* 突发、自动、仲裁、逻辑、计数
* 其他指标
* 负载能力
**总线标准**
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# 总线结构
**单总线结构**
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**多总线结构**
* 双总线结构
<img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20201219113220802.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNDYwNw==,size_16,color_FFFFFF,t_70" width="40%" height="50%" />
* 三总线结构
<img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20201219113245105.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNDYwNw==,size_16,color_FFFFFF,t_70" width="40%" height="50%" />
* 四总线结构
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**总线结构举例**
* 传统微型机总线结构
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* VL-BUS局部总线结构
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* PCI 总线结构
<img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20201219113424849.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNDYwNw==,size_16,color_FFFFFF,t_70" width="40%" height="50%" />
* 多层 PCI 总线结构
<img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20201219113448929.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNDYwNw==,size_16,color_FFFFFF,t_70" width="40%" height="50%" />
# 总线控制
**总线判优控制**
* 基本概念
* 主设备( 模块) 对总线有 控制权
* 从设备( 模块) 响应 从主设备发来的总线命令
* 分布式
* 自举
* 冲突检测
* 集中式
* 链式查询
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* 计数器定时查询
<img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20201219113845846.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNDYwNw==,size_16,color_FFFFFF,t_70" width="40%" height="50%" />
* 独立请求方式
<img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20201219113924634.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNDYwNw==,size_16,color_FFFFFF,t_70" width="40%" height="50%" />
**总线通信控制**
* 目的
* 解决通信双方 协调配合 问题
* 总线传输周期
* 申请分配阶段：主模块申请 ，总线仲裁决定
* 寻址阶段：主模块向从模块 给出地址 和 命令
* 传数阶段：主模块和从模块 交换数据
* 结束阶段：主模块 撤消有关信息
* 总线通信的四种方式
* 同步通信：由统一时标 控制数据传送
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* 异步通信：采用 应答方式 ，没有公共时钟标准
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* 半同步通信：同步 、 异步结合
* 同步
* 发送方 用系统 时钟前沿 发信号
* 接收方 用系统 时钟后沿
* 异步
* 允许不同速度的模块和谐工作
* 增加一条 “等待”响应信号 WAIT
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* 示例
* T 1 主模块发地址
* T 2 主模块发命令
* T w 当 WAIT 为低电平时，等待一个 T
* T w 当WAIT 为低电平时，等待一个 T
* …
* T 3 从模块提供数据
* T 4 从模块撤销数据，主模块撤销命令
* 分离式通信：充分挖掘系统总线每个瞬间的潜力
* 上述三种通信的共同点
* 主模块发地址 、命令（占用总线）
* 从模块准备数据（不占用总线，总线空闲）
* 从模块向主模块发数据（占用总线）
* 分离式一个总线传输周期
* 子周期1：
* 主模块 申请占用总线 ，使用完后即放弃总线的使用权
* 子周期2：
* 从模块 申请占用总线 ，将各种信息送至总线上
* 特点
* 各模块有权申请占用总线
* 采用异步方式通信，不等对方回答
* 各模块准备数据时，不占用总线
* 总线被占用时，无空闲
* 充分提高了总线的有效占用