小王学总线

总线是计算机部件之间的公共线路，从单词bus就可以看出，它类似于城市的公交。公交可以缓解城市的交通压力，总线可以方便计算机的总体设计。如果每两个部件之间都要使用专门的线路，可以想象计算机内部将被复杂的线路所充满。因此，总线设计是必要且有益处的。

按照传输数据类型的不同，总线被分为：数据总线（Data Bus），地址总线(Address Bus)，控制总线(Control Bus)。分别传输数据信号，地址信号和控制线号。如如同大巴分为旅游大巴，学校大巴和一般大巴。分别搭载游客、学生和大众。有的系统中数据总线和地址总线是复用的，就像有的大巴既可以拉游客，又可以拉学生。51系列单片机的地址总线和数据总线是复用的。但一般的计算机中的总线是独立分开的。

学校巴士（校车）

旅游巴士

总线又可以分为串行总线和并行总线，可以想象一般的单层大巴和多层大巴，串行总线可以按照时间顺序一个一个信号的传输，而并行总线可以一次传输多个信号，并行总线的数据线通常超过2根。串行总线包括SPI、I2C、USB、IEEE1394、RS232、CAN等，并行总线包括IEEE1284、ISA、PCI等。

多层巴士

这里简单介绍一下计算机，computer，原指代会计算的人，后来指会计算的机器。要想计算，首先需要数据，也就是需要输入。计算之后，我们希望看到（或使用）结果，否则计算也就没有意义了。所以计算机由输入、计算、输出组成。对应的硬件就是输入设备，运算逻辑部件,输出设备。又因为我们常常要用到中间结果，所以存储是必不可少的，因此计算机还需要主存和寄存器。寄存器和运算逻辑部件组成了中央处理器CUP（Central Processing Unit）。输入输出设备又被称为I/O设备，I/O对应input和output。

总线，又可以分为单总线结构，多总线结构（多总线结构大多是双总线结构）。单总线是指CPU、主存、I/O设备都由同一总线相连，彼此之间没有其他连线。这样设计的好处是结构简单，就好像一条高速路路过医院、路过大学、路过市图书馆、路过每一户人家。但是这里有一个问题，就是大学里的学生需要经常去市图书馆查资料，就好像CPU经常要调用主存中的数据，因此这两点之间很容易堵塞。不如再单独建一条线路，也就是双总线结构的由来。这里有一点需要注意，就是总线一旦被占用，其他人就不能用了。所以比喻成道路可能使人产生错觉，以为CPU和主存通信的同时，I/O设备之间还能交互。也许用电梯比喻能更形象些，要求电梯不能被中间打断，只能独占。还有一点需要注意，单总线并不是指只有一条线，而是多条数据总线、地址总线和控制总线组成的总体。

单总线结构

双总线结构

总线评价指标包括：总线带宽、总线宽度、总线工作平路。这三者之间的关系就像公交载客量、公交座位数和公交速度的关系。公交座位数越多，公交速度越快，则载客量越大。总线可同时传输的数据数就称为宽度（width），以比特为单位，总线宽度愈大，传输性能就愈佳。总线的带宽（即单位时间内可以传输的总数据数）为：总线带宽 = 频率 x 宽度（Bytes/sec）。单方面提升总线的工作频率和总线宽度都只能部分提高总线的带宽，并容易达到各自的极限。只有这两者配合才能使总线的带宽得到更大的提升。举例：总线时钟周期为10MHz的16位总线，若每两个时钟周期完成一次总线存取操作，则：总线带宽=16/8*10/2=10MB/s。

总线必须有明确的规范：总线定时协议，即在总线上传送信息时必须遵守一定的定时规则，例如同步总线定时，异步总线定时，半同步总线定时等。总线的物理特性，包括信号、电源、地址的电气特性，以及连线、接插件的机械特性等。

为了便于机器的扩充和新设备的添加，各个部件或设备都采用标准化的形式连接到总线上，并按标准化的方式实现总线上的信息传输。总线的这些标准化的连接形式及操作方式，统称为总线标准。如ISA、PCI、USB总线标准等，相应的，采用这些标准的总线为ISA总线、PCI总线、USB总线等。最早的PC总线是IBM公司1981年在PC/XT电脑采用的系统总线，它基于8bit的8088 处理器，被称为PC总线或者PC/XT总线。ISA(工业标准框架Industrial Standard Architecture)，是1984年IBM公司为推出PC/AT机而建立的系统总线标准，也叫AT总线。ISA总线仅能提供5-8MB, 所以产生了PCI。

杂想：

针对硬件构造，设计协议。根据已有协议，进行相关设置

UART, PCI, CAN

RapidIO(高性能，低引脚数，基于数据包)为嵌入式互联？, PCIe

协议的细则是什么？

为什么要学习总线协议？为了知道怎样配置参数。现在很多协议已经很成熟了，只要会应用就可以了。

参考清单：

PC架构系列：CPU/RAM/IO总线的发展历史！

总线总结

总线概念及常见总线