计算机组成原理笔记 - 图文

我们为什么要使用总线？

运算器控制器存储器输入输出设备 cpuio存储器

cpu有几百个，输入输出设备种类也非常的丰富 需要通讯的两个不部件用线连接起来

设备连接的接口比较多不合适，系统很难扩展。 为了解决这个问题，我们引入了总线 什么是总线？

总线是连接各个部件的信息传输线

是各个部件不想的传输介质英文名字bus很形象 优点是可扩展性比较好 三、总线上信息的传送

1、串行2、并行需要多条数据线来传输（传输距离比较长，信息干扰大） 并行传输如果传输的距离比较远需要特殊的技术措施 穿行一次只能传输一次信号，并行一次可以传输多位信号 四、总线结构的计算机举例 1、单总线结构框图

总线是公共的信号传输线，一个时刻只能一对设备传输 存在问题争用总总线，资源利用率低： 2、面向CPU的双总线结构

I/O总线（Cpu和io设备）和M总线（Cpu和主存） 存在问题：输入输出设备和主存无法直接交流 3、以存储器为中心的双总线结构款图

系统总线（cpu和主存和输入输出设备）和存储总线（cpu和主存） 3.2总线的分类 根据总线的位置：

1、片内总线：芯片内部的总线

2、系统总线：计算机各部件之间的信息传输线 2.1、数据总线双向与机器字长、存储字长有关 2.2、地址总线单向与存储地址、io地址有关

2.3控制总线有出有入（存储器读写，总线允许中断请求）（中断请求总线请求） 3、通信总线用于计算机系统之间或计算机系统与其他系统之间的通信 传输方式：串行通信总线和并行通信总线

3.3、总线特性和性能指标 一、总线物理实现

主板上面有接口，cpu插板，主存io插板 特性：

机械特性：尺寸形状管脚数和排列顺序 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：地址数据控制状态反馈信号 时间特性：信号的时时序关系 三、总线的性能指标

总线的宽度：同时传输多少位，数据线根数。

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（8086）为了减少芯片的管脚数 总线的控制方式突发，自动仲裁，逻辑，计数 其他：负载

四、总线的标准

总线的判优控制

主设备，对总线有控制权

从设备，响应从主设备发来的总线命令 总线判优控制，集中式（放在cpu当中），分布式（分布在各个设备中）

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，总线总裁决定 寻址阶段主模块向从模块给出地址和命令 传输阶段主模块和从模块交换数据 结束模块主模块撤销有关信息

总线通信的四种方式

同步通信有一个统一的时标控制数据传送 异步通信采用应答的方式没有公共时钟标准 半同步通信同步、异步结合

分离式通信充分挖掘系统总线没个瞬间的潜力 让系统总线发挥最大的效能

同步数据输入需要有一个定宽定长的时钟周期 在固定的时间点上给出固定的操作

正0和负0的补码相同，不管是整数还是小数，而原码和反码是不同的。