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  • 控制总线
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    2021-07-25 15:24:42

    数据总线、地址总线、控制总线这三者分别对应在计算机中的有效信息的三个基本属性:内容、指向、行为。
    对应到这篇文章中:
    数据总线是CPU与内存或其他器件之间的数据传送的通道,它的宽度就是总共有多少根数据线来传数据,1根线能传1位,这个数对应字长,也就是同一时间可以处理的二进制位数,我们通常所说的多少位处理器中的多少位,就是指的数据总线宽度。
    CPU通过地址总线来指定存储单元,地址总线的宽度就是能寻址到的地址的位数,最小寻址单位是字节,比如32位寻址,那寻址空间就是2^32B=4GB这么大的内存空间,我们通常所说的多少位操作系统中的多少位,就是指的是地址总线宽度。
    控制总线在上文中没有提及,他的作用是反映数据的状态和传输方式,是地址总线的扩展和补充,CPU通过控制总线对外部器件进行控制,控制总线的宽度决定了CPU对外部器件的控制能力。

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    总线(Bus): 这是一条通用的通信干线,可以在计算机的各种功能组件之间传输信息. 它是由电线组成的变速箱线束. 根据计算机传输的信息类型,计算机的总线可以分为数据总线和地址. 总线和控制总线分别用于传输数据,数据地址和控制信号. 总线是一种内部结构,是CPU,内存,输入和输出设备传输信息的公共通道. 主机的每个部分通过总线连接,外部设备通过相应的接口电路连接到总线,从而形成计算机硬件系统. 在计算机系统中,用于在各个组件之间传递信息的公共路径称为总线. 微型计算机使用总线结构来连接各种功能组件.

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    根据功能和规格,总线可分为五种类型:

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    数据总线DB(数据总线),地址总线AB(地址总线)和控制总线CB(控制总线)也统称为系统总线,即一般意义上的总线. 下图是微机系统中三种总线的状态和关系

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    数据总线(Data Bus): 它是双向三态总线,即它可以将CPU的数据传输到其他组件(例如内存或I / O接口),也可以传输其他组件的数据. CPU的组件. 数据总线上的位数是微计算机的重要指示器,通常与微处理的字长一致. 例如,英特尔8086微处理器的字长为16位,其数据总线宽度也为16位. 应该指出的是地址总线是什么信号,数据的含义是广泛的,它可以是真实的数据,也可以是指令代码或状态信息,有时甚至是控制信息. 因此,在实际工作中,数据总线上传输的数据不一定是真实数据.

    地址总线(地址总线)专门用于传输地址. 由于地址只能从CPU传输到外部存储器或I / O端口,因此地址总线始终为单向三态,这与数据总线不同. 地址总线的位数决定了CPU可以直接寻址的存储空间的大小. 例如,一台8位微型计算机的地址总线为16位,则最大可寻址空间为2 ^ 16 = 64KB,而16位微型计算机(x位处理)设备指的是位数(1 ,0),微处理器可以在一个时钟周期内处理,即地址总线大小为20位,其可寻址空间为2 ^ 20 = 1MB. 一般来说,如果地址总线为n位,则可寻址空间为2 ^ n个字节.

    控制总线(控制总线)用于传输控制信号和定时信号. 在控制信号中,一些由微处理器发送给存储请求信号,设备就绪信号等. 因此地址总线是什么信号,控制总线的传输方向由特定的控制信号确定. (信息)通常是双向的,控制总线的位数取决于系统的实际控制需求. 控制总线的具体情况实际上取决于CPU.

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  • 总线控制 总线基本概念

    千次阅读 2020-11-06 10:24:22
    目录 ... 总线的概念 总线的特性 总线的分类 ...一般分为数据总线、地址总线,控制总线,分别对应数据传输,数据地址,控制信号。 总线的结构 总线结构主要有三种:单总线结构,双总线结构,三总线结构

    目录

    https://blog.csdn.net/weixin_45792450/article/details/109314693


    总线的概念


    总线的特性


    总线的分类

    片内总线∶芯片内部连接各元件的总线,如CPU内部的总线

    通信总线∶用于计算机系统之间或计算机系统与其他系统之间的通信

    系统总线∶CPU、主存、I/O部件之间传递信息的公共通道。一般分为数据总线地址总线控制总线,分别对应数据传输,数据地址,控制信号。


    总线的结构

    总线结构主要有三种:单总线结构双总线结构三总线结构


    总线的性能指标

    总线时钟周期:即机器时钟周期,计算机有系统时钟控制整个计算机的运行节奏

    总线传输周期:一次总线操作所需要的时间,通常由多个总线时钟周期组成

    总线工作频率:总线传输周期的倒数

    总线时钟频率:总线时钟周期的倒数

    总线宽度:又叫总线位宽,数据总线的根数

    总线带宽:总线的数据传输速率

    信号线数:地址总线,数据总线,控制总线三种线的总和

    同步异步:总线数据传输与系统时钟是否同步


    总线的通信

    分为同步通信异步通信


    总线的周期

    举例:主模块为内存,从模块为外存

    1. 申请阶段:主模块提出申请操作从模块
    2. 寻址阶段:传送本次操作需要的地址
    3. 传输阶段:主模块和从模块进行数据传输
    4. 结束阶段:主模块退出,让出总线控制权

    总线的仲裁方式(重点)

    总线的仲裁是为了解决多个主设备竞争总线控制权的问题。

    仲裁方式:集中仲裁方式分布仲裁方式

    集中仲裁方式:链式查询方式计时器定时查询方式独立请求方式

    三种主要信号:总线申请信号BR总线同意信号BG总线忙信号BS

    分布仲裁方式:集中仲裁方式需要专门的中央仲裁器,分布仲裁方式不需要。每个主模块都有自己的仲裁号和仲裁器,每次请求时把仲裁号发送到共享总线上,通过各自比较仲裁号大小来各自仲裁决定是否使用总线。

    集中仲裁方式总结

    1. 链式查询方式:只需几根线就能按照优先级实现总线控制,容易扩充设备,但对电路敏感,优先级低的设备可能被饿死
    2. 计时器定时查询方式:通过控制下一次计数起始点可以间接控制优先级,电路敏感度不如链式查询方式,但增加了控制总线,控制相对复杂一点
    3. 独立请求方式:响应速度快,优先次序可通过程序设计,比较灵活,但控制总线众多,总线控制更复杂
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  • 微型计算机中控制总线提供的完整信息是所有存储器和I/O设备的时序信号和控制信号、来自I/O设备和存储器的响应信号。控制总线,英文名称:ControlBus,简称:CB。控制总线主要用来传送控制信号和时序信号。控制信号中...

    大家好,我是时间财富网智能客服时间君,上述问题将由我为大家进行解答。

    微型计算机中控制总线提供的完整信息是所有存储器和I/O设备的时序信号和控制信号、来自I/O设备和存储器的响应信号。

    控制总线,英文名称:ControlBus,简称:CB。控制总线主要用来传送控制信号和时序信号。控制信号中,有的是微处理器送往存储器和输入输出设备接口电路的,比如:读/写信号、片选信号、中断响应信号等;也有是其它部件反馈给CPU的,比如:中断申请信号、复位信号、总线请求信号、设备就绪信号等。因此,控制总线的传送方向由具体控制信号而定,一般是双向的,控制总线的位数要根据系统的实际控制需要而定。实际上控制总线的具体情况主要取决于CPU。

    控制总线,连接在一起并完成和实现它们之间的通讯与数据传送的,因此总线的概念是理解PC和主板的组成结构、工作原理及部件之间相互关系统的基础。是用来传送控制信息的信号线,这些控制信息包括CPU对内存和输入输出接口的读写信号,输入输出接口对CPU提出的中断请求或DMA请求信号,CPU对这些输入输出接口回答与响应信号,输入输出接口的各种工作状态信号以及其他各种功能控制信号。控制总线来往于CPU、内存和输入输出设备之间,其特点是:在单向、双向、双态等种形态,是总线中最复杂、最灵活、功能最强的,其数量、种类、定义随机型不同而不同。

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