控制匯流排

控制匯流排

控制匯流排簡稱CB。控制匯流排主要用來傳送控制信號和時序信號。控制信號中,有的是微處理器送往存儲器和輸入輸出設備接口電路的,比如:讀/寫信號、片選信號、中斷回響信號等;也有是其它部件反饋給CPU的,比如:中斷申請信號、復位信號、匯流排請求信號、設備就緒信號等。因此,控制匯流排的傳送方向由具體控制信號而定,一般是雙向的,控制匯流排的位數要根據系統的實際控制需要而定。實際上控制匯流排的具體情況主要取決於CPU。 控制匯流排是連線在一起並完成和實現它們之間的通訊與數據傳送的,因此匯流排的概念是理解PC和主機板的組成結構、工作原理及部件之間相互關係統的基礎。這些控制信息包括CPU對記憶體和輸入輸出接口的讀寫信號,輸入輸出接口對CPU提出的中斷請求或DMA請求信號,CPU對這些輸入輸出接口回答與回響信號,輸入輸出接口的各種工作狀態信號以及其他各種功能控制信號。控制匯流排來往於CPU、記憶體和輸入輸出設備之間。

基本信息

特點

控制匯流排CB(ControlBus)特點是:在單向、雙向、雙態等種形態,是匯流排中最複雜、最靈活、功能最強的,其數量、種類、定義隨機型不同而不同。

分類

控制匯流排就是各種信號線的集合,是計算機各部件之間傳送數據、地址和控制信息的公共通道。

⒈按相對於CPU與其晶片的位置來分:

⑴片內匯流排:指在CPU內部各暫存器、算術邏輯部件ALU,控制部件以及內部高速緩衝存儲器之間傳輸數據所用的匯流排,即晶片內部匯流排。⑵片外匯流排:通常所說的匯流排(BUS)指的外匯流排,是CPU與記憶體RAM、ROM和輸入輸出輸入輸出設備接口之間進行通訊的數據通道,CPU通過匯流排實現程式存取命令,記憶體/外設的數據交換在CPU與外設一定的情況下,匯流排速度是限制計算機整體性能的最大因數。

⒉按匯流排功能分:

⑴ 地址匯流排:(AB)用來傳遞地址信息。

⑵數據匯流排:(DB)用來傳遞數據信息。

⑶ 控制匯流排:(CB)用來傳送各種控制信號。

⒊按匯流排的層次結構分:

⑴ CPU匯流排:包括CPU地址線(CAB),CPU數據線(CDB)和CPU控制線(CCB),其用來連線CPU和控制晶片。

CS31通訊匯流排 CS31通訊匯流排

⑵ 存儲器匯流排:包括存儲器地址線(MAB)、存儲器數據線(MDB)和存儲器控制線(MCD),用來連線記憶體控制器(北橋)和記憶體。⑶ 系統匯流排:(I/O擴展匯流排)也稱為I/O通道匯流排或I/O擴展匯流排,包括系統地址線(SAB),系統數據線(SDB)和系統控制線(SCD),用來與I/O擴展槽上的各種擴展卡相連線。

⑷ 外部匯流排:(外圍晶片匯流排)用來連線各種外設控制晶片,如主機板上的I/O控制器(如硬碟接口控制器、軟碟驅動控制器、串列/並行接口控制器等),和鍵盤控制器,包括外部地址線(XAB)、外部數據線(XMB)和外部控制線(XCB)。

⒋系統匯流排(輸入輸出)擴展匯流排)又分為ISA、PCI、AGP等多種標準

⑴ ISA(Industrystandardarchitecture,工業標準結構)是IBM公司為286AT電腦制定的匯流排工業標準,也稱為AT標準。

⑵ PCI(peripheralcomponentinterconnet,外部設備互連)是SIG(spelialinterestgroup)集團推出的匯流排結構。

⑶ AGP(acceleratedgraphicsport,加速圖形連線埠)是一種為了提高視頻頻寬而設計的匯流排規範,因為它是點對點連線,即連線控制晶片和AGP顯示卡,因此嚴格說來,AGP也是一種接口標準。

ISA插槽

1、地址匯流排:SA0~SA19(I/O)和LA17~LA23(I/O)

LⅪ測試匯流排技術 LⅪ測試匯流排技術

2、數據匯流排:SD0~SD7(I/O)和SD8~SD15(I/O)3、控制匯流排:BALE(0)---USAddresslatchenable:系統地址鎖存允許

4、SYSCLK(0)---SYSTEMCLOCK系統時鐘信號

5、IR23~7,9~12,15(Z)---這是用於I/O設備通過中斷控制器向CPU傳送的中斷請求(interruptrequest)信號

6、SMEMR#和SMEMW#(0)---這是命令記憶體將數據送至數據匯流排的信號

7、MEMR#和MEMW#(I/O)---記憶體讀(MEMR)或記憶體寫(MEMW#)信號

8、DRQ0~3,5~7⑵---這是DMA請求(DMARequesc)信號

9、DACK0#~3,5~7(0)---(DMAAcknowledge,DMA回響)這是對DRQ0~3,5~7的回響信號

10、AEN(0)---地址允許(Addressenable)信號

11、REFRESH#(I/O)---記憶體刷新(DRAMrefresh)信號

12、SBHE(I/O)---系統匯流排位元組允許(systembushighenable)信號

13、MASTER⑵---主控信號

14、MEMCS16#⑵---存儲器16位片選(Memory16bitchipselect)信號

15、ZOCS16#⑵---I/O16位片選(I/O16bitchipselect)信號

16、OWS⑵---零等待狀態(ZeroWaitState)信號

技術指標

1、匯流排的頻寬(匯流排數據傳輸速率)

程式匯流排 程式匯流排

匯流排的頻寬指的是單位時間內匯流排上傳送的數據量,即每鈔鍾傳送MB的最大穩態數據傳輸率。與匯流排密切相關的兩個因素是匯流排的位寬和匯流排的工作頻率,它們之間的關係:匯流排的頻寬=匯流排的工作頻率*匯流排的位寬/8

2、匯流排的位寬

匯流排的位寬指的是匯流排能同時傳送的二進制數據的位數,或數據匯流排的位數,即32位、64位等匯流排寬度的概念。匯流排的位寬越寬,每秒鐘數據傳輸率越大,匯流排的頻寬越寬。

3、匯流排的工作頻率

匯流排的工作時鐘頻率以MHZ為單位,工作頻率越高,匯流排工作速度越快,匯流排頻寬越寬。

操作

匯流排一個操作過程是完成兩個模組之間傳送信息,啟動操作過程的是主模組,另外一個是從模組。某一時刻匯流排上只能有一個主模組占用匯流排。

控制匯流排 控制匯流排

匯流排的操作步驟:主模組申請匯流排控制權,匯流排控制器進行裁決。數據傳送的錯誤檢查:主模組得到匯流排控制權後定址從模組,從模組確認後進行數據傳送。

匯流排定時協定:定時協定可保證數據傳輸的雙方操作同步,傳輸正確。定時協定有三種類型:

同步匯流排定時:匯流排上的所有模組共用同一時鐘脈衝進行操作過程的控制。各模組的所有動作的產生均在時鐘周期的開始,多數動作在一個時鐘周期中完成。

異步匯流排定時:操作的發生由源或目的模組的特定信號來確定。匯流排上一個事件發生取決前一事件的發生,雙方相互提供聯絡信號。

控制匯流排模型

匯流排定時協定 半同步匯流排定時:匯流排上各操作的時間間隔可以不同,但必須是時鐘周期的整數倍,信號的出現,採樣與結束仍以公共時鐘為基準。ISA匯流排採用此定時方法。

數據傳輸類型:分單周方式和突發(burst)方式。

單周期方式:一個匯流排周期只傳送一個數據。

數據傳輸類型:

突發方式:取得主線控制權後進行多個數據的傳輸。定址時給出目的地首地址,訪問第一個數據,數據2、3到數據n的地址在首地址基礎上按一定規則自動定址(如自動加1)。

標準規範

匯流排是一類信號線的集合是模組間傳輸信息的公共通道,通過它,計算機各部件間可進行各種數據和命令的傳送。為使不同供應商的產品間能夠互換,給用戶更多的選擇,匯流排的技術規範要標準化。

匯流排的標準制定要經周密考慮,要有嚴格的規定。匯流排標準(技術規範)包括以下幾部分:

機械結構規範:模組尺寸、匯流排插頭、匯流排接外掛程式以及安裝尺寸均有統一規定。

功能規範:匯流排每條信號線(引腳的名稱)、功能以及工作過程要有統一規定。

電氣規範:匯流排每條信號線的有效電平、動態轉換時間、負載能力等。

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