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总线的定义:
由多个部件分时共享传送信息的一簇公共信号线及相关逻辑。 基本特性: ①共享:各部件均连接在同一总线上,并通过这条总线进行信息交换。 ②分时:每一时刻,总线上只能传输一个设备发送来的信息。 一条总线同一时刻仅允许一个设备发送,但是允许有多个设备接收。 总线的分类: 按功能分: ①数据总线(Data Bus):在CPU与RAM之间来回传送需要处理或是需要储存的数据。(双向总线) ②地址总线(Address Bus):用来指定在RAM(随机存储器)之中储存的数据的地址。(单向总线,仅能从CPU到RAM) ③控制总线(Control Bus):将微处理器控制单元的信号,传送到周边设备。(双向总线) 按传输方式分: 并行总线:采用多条通信线同时传送一个字节或一个字。 串行总线:只有1~2条通信线,每次只传送一位二进制数据。 总线的性能指标: ①总线宽度:一条总线包含的通信线路数目。 ②总线周期:一次总线操作所需要的时间。 ③总线频率:总线的工作频率,MHz。频率越高,总线工作速度越快,总线带宽越宽。 ④总线带宽:在总线上每秒能传输的最大数据量,用MB/s表示。 ⑤总线负载能力:总线上可连接部件的最大数目。 总线带宽 = (总线宽度(/*也称总线位数*/)/8)x总线工作频率 单位:MB/s 总线工作频率=时钟频率(f)/时钟周期 单位:MHz/s 时钟频率 = 时间的倒数 => f = 1/t 总线仲裁: 集中式仲裁:总线控制逻辑集中在一处,将所有的总线请求集中起来利用一个特定的仲裁算法进行裁决。 分布式仲裁:总线控制逻辑分散在连接于总线上的各个部件或设备中。 集中式仲裁常见的三种优先权仲裁方式:①优点:结构简单,容易扩充设备。 缺点:查询的优先级固定,优先级搞得部件若频繁请求总线,则较低优先级的设备可能长时间得不到总线使用权。 ②优点:优先级设置灵活。 ③优点:响应时间快,优先级控制灵活,可预先固定也可通过程序改变优先级。 缺点:控制逻辑复杂,控制线数量多。 比较:①需要2条裁决线,②需要log2^n(以2为底n条),③需要2n条。 |
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