§3 系统总线

§3.1 总线的基本概念

§3.2 总线的分类

一、分类

• 按功能分

1. 片内总线：CPU芯片内部各寄存器之间、寄存器与ALU之间

2. 系统总线：CPU、主存、I/O接口之间
① 数据总线：双向传输，位数反映一次能传输的数据的位数
② 地址总线：单向传输，位数反映最大的寻址空间
③ 控制总线：有出/有入

3. 通信总线

• 按传输方式分

1. 串行通信总线

2. 并行通信总线

二、计算机系统的总线组织

§3.3 总线特性及性能指标

一、总线特性

1. 机械特性

2. 电气特性

3. 功能特性

4. 时间特性

二、总线的性能指标

1. 总线时钟周期：机器时钟周期

2. 总线时钟频率：机器时钟频率

3. 总线传输周期：n×总线时钟周期

4. 总线工作频率：总线传输周期的倒数

5. 总线宽度：总线上能够同时传输的数据位数

6. 总线带宽：总线的最大数据传输率（MB/s）

7. 标准传输率：每秒传输的最大字节数（MBps）

8. 总线复用

9. 信号线数：地址线、数据线和控制线的总和

三、常见的总线标准

1. ISA总线

2. EISA总线

3. VL-BUS总线

4. PCI总线

5. PCI-X总线

6. PCI-E总线

7. USB总线

§3.4 总线结构

§3.5 总线控制

一、基本概念

1. 主设备（模块）：对总线有控制权

2. 从设备（模块）：响应从主设备发来的总线命令

3. 总线判优（仲裁）

二、总线判优控制

1. 链式查询方式

1. 计数器定时查询方式

1. 独立请求方式

三、总线通信控制

1. 目的

2. 总线传输周期
① 申请分配阶段：主模块申请，总线控制部件仲裁决定
② 寻址阶段：主模块向从模块给出地址和命令
③ 传数阶段：主模块和从模块交换数据（可能突发传输：交换多次数据）
④ 结束阶段：主模块撤销有关信息，释放总线使用权

3. 总线通信的四种方式
① 同步通信：由统一时钟控制数据传送，适合快速设备
② 异步通信：采用应答方式，没有公共时钟，适合慢速设备



③ 半同步通信：同步、异步结合
④ 分离式通信：充分挖掘系统总线每个瞬间的潜力

期末真题