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计算机总线技能根本_总线_暗记

落叶飘零 2025-01-17 06:36:52 0

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  微机中总线一样平常有内部总线、系统总线和外部总线。
内部总线是微机内部各外围芯片与处理器之间 的总线,用于芯片一级的互连;而系统总线是微机中各插件板与系统板之间的总线,用于插件板一级的 互连;外部总线则是微机和外部设备之间的总线,微机作为一种设备,通过该总线和其他设备进行信息 与数据交流,它用于设备一级的互连。
  

其余,从广义上说,打算机通信办法可以分为并行通信和串行通信,相应的通信总线被称为并行总 线和串行总线。
并行通信速率快、实时性好,但由于占用的口线多,不适于小型化产品;而串行通信速 率虽低,但在数据通信吞吐量不是很大的微处理电路中则显得更加大略单纯、方便、灵巧。
串行通信一样平常可 分为异步模式和同步模式。
  

计算机总线技能根本_总线_暗记 智能

随着微电子技能和打算机技能的发展,总线技能也在不断地发展和完善,而使打算机总线技能种类 繁多,各具特色。
下面仅对微机各种总线中目前比较盛行的总线技能分别加以先容。
  

一、内部总线

1.I2C总线   

I2C(Inter-IC)总线10多年前由Philips公司推出,是近年来在微电子通信掌握领域广泛采取的一种 新型总线标准。
它是同步通信的一种分外形式,具有接口线少,掌握办法简化,器件封装形式小,通信 速率较高档优点。
在主从通信中,可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线上,通过地址来识别通信 工具。
  

2.SPI总线   

串行外围设备接口SPI(serialperipheralinterface)总线技能是Motorola公司推出的一种同步串行 接口。
Motorola公司生产的绝大多数MCU(微掌握器)都配有SPI硬件接口,如68系列MCU。
SPI总线 是一种三线同步总线,因其硬件功能很强,以是,与SPI有关的软件就相称大略,使CPU有更多的韶光 处理其他事务。

  3.SCI总线   串行通信接口SCI(serialcommunicationinterface)也是由Motorola公司推出的。
它是一种通用异 步通信接口UART,与MCS-51的异步通信功能基本相同。
  二、系统总线   

1.ISA总线   

ISA(industrialstandardarchitecture)总线标准是IBM公司1984年为推出PC/AT机而建立的系统总 线标准,以是也叫AT总线。
它是对XT总线的扩展,以适应8/16位数据总线哀求。
它在80286至80486 时期运用非常广泛,以至于现在奔驰机中还保留有ISA总线插槽。
ISA总线有98只引脚。
  

2.EISA总线   

EISA总线是1988年由Compaq等9家公司联合推出的总线标准。
它是在ISA总线的根本上利用双层 插座,在原来ISA总线的98条旗子暗记线上又增加了98条旗子暗记线,也便是在两条ISA旗子暗记线之间添加一条 EISA旗子暗记线。
在实用中,EISA总线完备兼容ISA总线旗子暗记。
  

3.VESA总线   

VESA(videoelectronicsstandardassociation)总线是1992年由60家附件卡制造商联合推出的一种 局部总线,简称为VL(VESAlocalbus)总线。
它的推出为微机系统总线体系构造的改造奠定了根本。
该 总线系统考虑到CPU与主存和Cache的直接相连,常日把这部分总线称为CPU总线或主总线,其他设备 通过VL总线与CPU总线相连,以是VL总线被称为局部总线。
它定义了32位数据线,且可通过扩展槽扩 展到64位,利用33MHz时钟频率,最大传输率达132MB/s,可与CPU同步事情。
是一种高速、高效的 局部总线,可支持386SX、386DX、486SX、486DX及奔驰微处理器。
  

4.PCI总线   

PCI(peripheralcomponentinterconnect)总线是当前最盛行的总线之一,它是由Intel公司推出的 一种局部总线。
它定义了32位数据总线,且可扩展为64位。
PCI总线主板插槽的体积比原ISA总线插槽 还小,其功能比VESA、ISA有极大的改进,支持突发读写操作,最大传输速率可达132MB/s,可同时 支持多组外围设备。
PCI局部总线不能兼容现有的ISA、EISA、MCA(microchannelarchitecture)总 线,但它不受制于处理器,是基于奔驰等新一代微处理器而发展的总线。
  

5.CompactPCI   

以上所列举的几种系统总线一样平常都用于商用PC机中,在打算机系统总线中,还有另一大类为适应 工业现场环境而设计的系统总线,比如STD总线、VME总线、PC/104总线等。
这里仅先容当前工业计 算机的热门总线之一——CompactPCI。
CompactPCI的意思是“坚实的PCI”,是当今第一个采取无 源总线底板构造的PCI系统,是PCI总线的电气和软件标准加欧式卡的工业组装标准,是当今最新的一 种工业打算机标准。
CompactPCI是在原来PCI总线根本上改造而来,它利用PCI的优点,供应知足工 业环境运用哀求的高性能核心系统,同时还考虑充分利用传统的总线产品,如ISA、STD、VME或 PC/104来扩充系统的I/O和其他功能。

三、外部总线   

1.RS-232-C总线   

RS-232-C是美国电子工业协会EIA(ElectronicIndustryAssociation)制订的一种串行物理接口标 准。
RS是英文“推举标准”的'缩写,232为标识号,C表示修正次数。
RS-232-C总线标准设有25条信 号线,包括一个主通道和一个赞助通道,在多数情形下紧张利用主通道,对付一样平常双工通信,仅需几条 旗子暗记线就可实现,如一条发送线、一条吸收线及一条地线。
RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒 50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
RS-232-C标准规定, 驱动器许可有2500pF的电容负载,通信间隔将受此电容限定,例如,采取150pF/m的通信电缆时,最 大通信间隔为15m;若每米电缆的电容量减小,通信间隔可以增加。
传输间隔短的另一缘故原由是RS-232属 单端旗子暗记传送,存在共地噪声和不能抑制共模滋扰等问题,因此一样平常用于20m以内的通信。
  

2.RS-485总线   

在哀求通信间隔为几十米到上千米时,广泛采取RS-485串行总线标准。
RS-485采取平衡发送和差 分吸收,因此具有抑制共模滋扰的能力。
加上总线收发用具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压, 故传输旗子暗记能在千米以外得到规复。
RS-485采取半双工事情办法,任何时候只能有一点处于发送状 态,因此,发送电路须由使能旗子暗记加以掌握。
RS-485用于多点互连时非常方便,可以省却许多旗子暗记 线。
运用RS-485可以联网构成分布式系统,其许可最多并联32台驱动器和32台吸收器。
  

3.IEEE-488总线   

上述两种外部总线是串行总线,而IEEE-488总线是并行总线接口标准。
IEEE-488总线用来连接系 统,如微打算机、数字电压表、数码显示器等设备及其他仪器仪表均可用IEEE-488总线装置起来。
它 按照位并行、字节串行双向异步办法传输旗子暗记,连接办法为总线办法,仪器设备直接并联于总线上而不 需中介单元,但总线上最多可连接15台设备。
最大传输间隔为20米,旗子暗记传输速率一样平常为500KB/s, 最大传输速率为1MB/s。
  

4.USB总线   

通用串行总线USB(universalserialbus)是由Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、 NorthernTelecom等7家世界著名的打算机和通信公司共同推出的一种新型接口标准。
它基于通用连接 技能,实现外设的大略快速连接,达到方便用户、降落本钱、扩展PC连接外设范围的目的。
它可以为 外设供应电源,而不像普通的利用串、并口的设备须要单独的供电系统。
其余,快速是USB技能的突出 特点之一,USB的最高传输率可达12Mbps比串口快100倍,比并口快近10倍,而且USB还能支持多媒 体。
  

USB 2.0的数据传输率比USB 1.1快40倍,达480Mbps(60MB/s),与目前的USB1.1设备兼容,预 计2001年年底OEM厂商开始采购英特尔集成有USB2.0掌握器的芯片、2002年中期伴随ICH4正式推出USB2.0产品。
  

5.IEEE 1394总线   

IEEE1394是一种串行接口标准,这种接口标准许可把电脑、电脑外部设备、各种家电非常大略地 连接在一起。
从IEEE 1394可以连接多种不同外设的功能特点来看,也可以称为总线,即一种连接外部 设备的机外总线。
IEEE 1394的原型是运行在Apple Mac电脑上的Fire Wire(火线),由IEEE采取并且重 新进行了规范。
它定义了数据的传输协定及连接系统,可用较低的本钱达到较高的性能,以增强电脑与 外设如硬盘、打印机、扫描仪,与消费性电子产品如数码相机、DVD播放机、视频电话等的连接能 力。
  

由于哀求相应的外部设备也具有IEEE1394接口功能才能连接到1394总 线上,以是直到1995年第3 季度Sony推出的数码摄像机加上了IEEE 1394接口后,1394才真正引起广泛的把稳。
采取1394接口的 数码摄像机,可以毫无延迟地编辑处理影像、声音数据,性能得到增强。
数码相机、DVD播放机和一 般消费性家电产品,如VCR、HDTV、音响等也都可以利用IEEE 1394接口来相互连接。
电脑的外部设 备,例如硬盘、光驱、打印机、扫描仪等,也可利用IEEE 1394来传输数据。
机外总线将改变当前电脑 本身拥有浩瀚附加插卡、连接线的现状,它把各种外设和各种家用电器连接起来。
电脑也成为一种普通 的家电。
  当电脑家电化之后,未来的电脑将犹如现在的电视机一样,消费者可能只需拿起遥控器便可快速完 成上Internet、玩游戏、掌握视听影音器材乃至掌握家里的电灯、电话等电器,真正实现居室智能化。
  

USB 2.0和IEEE 1394有什么差异呢?它们最大的差异是接口不同、传输速率不同和可连接设备数量 不同:USB 2.0采取USB接口、480Mbps、可连接127台设备,而IEEE 1394规格为400Mbps、可连接 63台设备,不过,IEEE 1394设备间可直接通信,不须要PC存在。
  在打算机系统中,各个功能部件都是通过总线交流数据,总线的速率对系统性能有着极大的影响。
而也正由于如此,总线被誉为是打算机系统的神经中枢。
但比较CPU、显卡、内存、硬盘等功能部 件,总线技能的提升步伐要缓慢得多。
在PC发展的二十余年历史中,总线只进行三次更新换代,但它 的每次变革都令打算机的面貌焕然一新。
不才面的笔墨中,我们将向大家先容打算机系统总线的详细发 展进程,包括早期的PC总线和ISA总线、PCI/AGP总线、PCI-X总线以及目前主流的PCI Express、 HyperTransport高速串行总线。
  PC总线与ISA总线   

PC总线是最古老的总线之一,虽然在它之前还有诸如MCA、VESA在内的多种总线规格,但它却 是第一种被认可为广泛标准的总线技能。
PC总线最早涌如今IBM公司1981年推出的PC/XT电脑中,它 基于8位构造的8088处理器,也被称为PC/XT总线。
  PC总线沿用了三年多韶光,直到1984年,IBM推出基于16位英特尔80286处理器的PC/AT电脑, 系统总线才被16位的PC/AT总线所代替。
而这个时候,PC家当已初具规模,加之IBM许可第三方厂商 开拓兼容产品,PC/AT总线规范也被逐渐标准化,并衍生出著名的ISA总线(Industry StandardArchitecture,工业标准架构)。
  

与PC/AT总线不同,ISA总线采取8位和16位模式,它的最大数据传输率为8MBps和16MBps—今 天来看这样的性能低得不可思议,但在当时8MBps的速率绰绰有余,完备可知足多个CPU共享系统资 源的须要。
既然是标准化的总线技能,ISA就基本不存在什么兼容性问题,后来的兼容PC也无一例外都 采取ISA技能作为系统总线。
ISA总线一贯贯穿286和386SX时期,在当时,16位X86系统对总线性能并 没有太高的哀求,ISA也没有遭遇任何麻烦。
但在32位386DX处理器涌现之后,16位宽度的ISA总线就 碰着问题,总线数据传输慢使得处理器性能也受到严重的制约。
有鉴于此,康柏、惠普、AST、爱普生 等九家厂商协同将ISA总线扩展到32位宽度,EISA(Extended IndustryStandard Architecture,扩展 工业标准架构)总线由此出身—这是发生在1988年的事情。

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