地址匯流排

地址匯流排

地址匯流排 (Address Bus;又稱:位址匯流排) 屬於一種電腦匯流排 (一部份),是由CPU 或有DMA 能力的單元,用來溝通這些單元想要存取(讀取/寫入)電腦記憶體元件/地方的實體位址。地址匯流排AB是專門用來傳送地址的,由於地址只能從CPU傳向外部存儲器或輸入輸出連線埠,所以地址匯流排總是單向三態的,這與數據匯流排不同。地址匯流排的位數決定了CPU可直接定址的記憶體空間大小,比如8位微機的地址匯流排為16位,則其最大可定址空間為2^16=64KB,16位微型機的地址匯流排為20位,其可定址空間為2^20=1MB。一般來說,若地址匯流排為n位,則可定址空間為2^n位元組。地址匯流排的寬度,隨可定址的記憶體元件大小而變,決定有多少的記憶體可以被存取。

技術指標

地址匯流排80286 16位處理器
地址匯流排第一代32位處理器
1、匯流排的頻寬匯流排數據傳輸速率

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

地址匯流排架構示意圖_
地址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。

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。

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)。

技術規範

地址匯流排地址匯流排
地址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按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。

標準分類

地址匯流排ISA技術_
1.ISA匯流排

----ISA(industrialstandardarchitecture)匯流排標準是IBM公司1984年為推出PC/AT機而建立的系統匯流排標準,所以也叫AT匯流排。它是對XT匯流排的擴展,以適應8/16位數據匯流排要求。它在80286至80486時代套用非常廣泛,以至於現在奔騰機中還保留有ISA匯流排插槽。ISA匯流排有98隻引腳。

2.EISA匯流排

EISA匯流排是1988年由Compaq等9家公司聯合推出的匯流排標準。它是在ISA匯流排的基礎上使用雙層插座,在原來ISA匯流排的98條信號線上又增加了98條信號線,也就是在兩條ISA信號線之間添加一條EISA信號線。在實用中,EISA匯流排完全兼容ISA匯流排信號。

3.VESA匯流排

VESA(videoelectronicsstandardassociation)匯流排是1992年由60家附屬檔案卡製造商聯合推出的一種局部匯流排,簡稱為VL(VESAlocalbus)匯流排。它的推出為微機系統匯流排體系結構的革新奠定了基礎。該匯流排系統考慮到CPU與主存和Cache的直接相連,通常把這部分匯流排稱為CPU匯流排或主匯流排,其他設備通過VL匯流排與CPU匯流排相連,所以VL匯流排被稱為局部匯流排。
4.PCI匯流排

PCI(peripheralcomponentinterconnect)匯流排是當前最流行的匯流排之一,它是由Intel公司推出的一種局部匯流排。它定義了32位數據匯流排,且可擴展為64位。PCI匯流排主機板插槽的體積比原ISA匯流排插槽還小,其功能比VESA、ISA有極大的改善,支持突發讀寫操作,最大傳輸速率可達132MB/s,可同時支持多組外圍設備。

5.CompactPCI

“以上所列舉的幾種系統匯流排一般都用於商用PC機中,在計算機系統匯流排中,還有另一大類為適應工業現場環境而設計的系統匯流排,比如STD匯流排、VME匯流排、PC/104匯流排等。這裡僅介紹當前工業計算機的熱門匯流排之一:CompactPCI。”

發展歷程

地址匯流排地址匯流排
地址匯流排的詳細發展歷程,包括早期的PC匯流排和ISA匯流排、PCI/AGP匯流排、PCI-X匯流排以及主流的PCIExpress、HyperTransport高速串列匯流排。從PC匯流排到ISA、PCI匯流排,再由PCI進入PCIExpress和HyperTransport體系,計算機在這三次大轉折中也完成三次飛躍式的提升。與這個過程相對應,計算機的處理速度、實現的功能和軟體平台都在進行同樣的進化,顯然,沒有匯流排技術的進步作為基礎,計算機的快速發展就無從談起。業界站在一個嶄新的起點:PCIExpress和HyperTransport開創了一個近乎完美的匯流排架構。而業界對高速匯流排的渴求也是無休無止,PCIExpress2.0和HyperTransport3.0都將提上日程,它們將會再次帶來效能提升。在計算機系統中,各個功能部件都是通過地址匯流排定址,匯流排的速度對系統性能有著極大的影響。而也正因為如此,匯流排被譽為是計算機系統的神經中樞。但相比CPU、顯示卡、記憶體、硬碟等功能部件,匯流排技術的提升步伐要緩慢得多。在PC發展的二十餘年歷史中,匯流排只進行三次更新換代,但它的每次變革都令計算機的面貌煥然一新。

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