计算机组成原理2-系统总线

以存储器为中心的双总线结构框图

1. 总线的分类
   数据传送方式：并行传输总线、串行传输总线
   使用范围：计算机（包括外设）总线、测控总线、网络通信总线等
   1.1. 片内总线
   芯片内部的总线，如在CPU芯片内部，寄存器与寄存器之间、寄存器与算逻单元ALU之间都有总线连接；

1.2 系统总线
CPU、主存、I/O（通过I/O接口）各大部件之间的信息传输线；
又称板级总线和板间总线；
1.2.1 数据总线
传输各功能部件之间的数据信息，双向传输，其位数与机器字长、存储字长有关，一般为8位、16位或32位；
数据总线宽度：数据总线的条数；
若数据总线的宽度为8位，指令字长为16位，则CPU取指阶段，必须两次访问主存；
1.2.2 地址总线
指出数据总线上的源数据或目的数据在主存单元的地址；
地址总线的代码用来指明CPU欲访问的存储单元或I/O端口的地址，单向传输；
地址线的位数与存储单元的个数有关，如地址线20根，则对应的存储单元个数为2^20;
1.2.3 控制总线
发出控制信号的传输线，单向传输；、
使各部件能在不同时刻占有总线使用权；

• 常见的控制信号：
  时钟：同步各种操作；
  复位：表示各模块恢复初始状态；
  总线请求：表示某部件需获得总线使用权；
  总线允许：表示需要获得总线使用权的部件已获得控制权；
  中断请求：表示某部件提出中断请求；
  中断确认：表示中断请求以被接收；
  存储器写：将数据总线上的数据写至存储器的指定地址单元内；
  存储器读：将指定存储单元中的数据读到数据总线上；
  I/O读：从指定的I/O端口将数据读到数据总线上；
  I/O写：将数据总线上的数据输出到指定的I/O端口内；
  数据确认：表示数据已被接收或已被读到总线上；

1.3 通信总线
用于计算机系统之间或计算机系统与其他系统（如控制仪表、移动通讯等）之间的通信；

2. 总线结构图

   
   
   

   四总线结构

PCI总线结构

3. 总线通信控制的方式：
   同步通信、异步通信、半同步通信、分离式通信

4. 同步通信

   
   
   

   某输入设备向CPU传输数据的输入过程

输出过程