总线的概述
- 提供了对外连接的统一接口
- 不同设备可以通过USB接口进行连接
- 连接的标准，促使外围设备接口的统一
总线的作用
由上图可以看出，每增加一个设备，都要连接存储器、运算器和控制器，坏处显而易见。如果采用总线，如下图所示：
增加设备不会添加线路。这就是总线的作用。
总线的分类
总线分为片内总线和系统总线。
片内总线
- 芯片内部的总线
- 寄存器与寄存器之间
- 寄存器与控制器、运算器之间
系统总线
- 数据总线
- 地址总线
- 控制总线
CPU、主内存、IO设备、各组件之间的信息传输线都是系统总线。
数据总线
- 双向传输各个部件的数据信息
- 数据总线的位数（总线宽度）是数据总线的重要参数
- 一般与CPU位数相同（32位、64位）
地址总线
- 指定源数据或目的数据在内存中的地址
- 地址总线的位数与存储单元有关
- 地址总线位数=n，寻址范围：0~𝟐^𝒏
控制总线
- 控制总线是用来发出各种控制信号的传输线
- 控制信号经由控制总线从一个组件发给另外一个组件
- 控制总线可以监视不同组件之间的状态（就绪/未就绪）
总线的仲裁
为什么需要总线仲裁？
总线仲裁解决不同外部设备的使用总线的优先级问题。
总线的仲裁方法
- 链式查询
- 计时器定时查询
- 独立请求
链式查询
好处
- 电路复杂度低，仲裁方式简单
坏处
- 优先级低的设备难以获得总线使用权
- 对电路故障敏感
计时器定时查询
- 仲裁控制器对设备进行编号并使用计数器累计计数
- 接收到仲裁信号后，往所有设备发出计数值
- 计数值与设备编号一致则获得总线使用权
独立请求
- 每个设备均有总线独立连接仲裁器
- 设备可单独向仲裁器发送请求和接收请求
- 当同时收到多个请求信号，仲裁器有权按优先级分配使用权
好处
- 响应速度快，优先顺序可动态改变
坏处
- 设备连线多，总线控制复杂
