7.1-总线的特性及应用

总线的概念

总线：是计算机体系结构的重要组成部分，通过它可以将计算机系统中各个功能部件链接起来，构成一个完整的系统

总线的作用

1. 是各个功能部件传递信息的通道
2. 是系统中各个部件间的物理接口，能够减少各个部件通信的复杂程度
3. 提供信息交换时所需的数据，地址，时序和控制信息
4. 提供一个共同遵循的协议和标准
5. 不应称为整个计算机性能的瓶颈
6. 方便计算机系统的集成，扩展和进化

总线的分类

• 用途分类：

存储总线：

短距离，是连接处理器和存储的总线，由于处理器要频繁访问存储器，向存储器读取指令，读写数据，数据比较单一，类似于高速赛车到，所以距离短，速度高。存储总线也经常对做Cache的数据传递方式进行性能优化

系统总线：

系统总线是最通用的总线类似于高速公路，信息传递非常快类型比较多，因此系统总线又称为扳机总线，是计算机系统中最重要的总线也是链接存储中线和IO总线的中间总线

I/O总线：

用来链接输入输出设备的总线，相当于城市道路，链接距离比较远，速度相对比较慢，链接外部设备，需要同存储总线和系统总线相连接

• 所处位置分类：

外部总线：

USB，火线（IEEE-1394），机器机箱外面的总线

内部总线：

PCI，AGP，机箱内部，PCB板上的总线

片内中线：

芯片内的总线，AMBA

总线的组成

1. 数据总线：用于传递数据信息，通常是双线三态形式的总线。总线上有多个部件为了相互之间不影响通常设计为三态形式
2. 地址总线：专门用来传递地址，地址总线是单向三态的
3. 控制总线：用来传送控制信号和时序信号，可以是单向，也可以是多向的
4. 电源和地线：提供电源使用

三态门是指逻辑门的输出有三种状态：高电平状态、低电平状态、高阻状态。

计算机里面用1   0分别表示 是   非 两种逻辑；但这有时候是不够的，从逻辑上来说，一个人不富有，但是不一定穷；一个人不漂亮，但是不一定丑；因此除了高电平状态和低电平状态，又引入了一种新的状态——高阻态。0和1代表高电平和低电平，当一个总线上有多个部件链接，当1高电平链接时代表这个部件使用地址总线用来传输数据，另一个部件0低电平用来接收数据，高阻态就代表我链接地址总线但是不输入也不输出