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  • 数据总线宽度
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    2018-10-05 15:24:06

    总线:我们知道,一个电路总是由元器件通过电线连接而成的,在模拟电路中,连线并不成为一个问题,因为各器件间一般是串行关系,各器件之间的连线并不很多,但计算机电路却不一样,它是以微处理器为核心,各器件都要与微处理器相连,各器件之间的工作必须相互协调,所以就需要的连线就很多了,如果仍如同模拟电路一样,在各微处理器和各器件间单独连线,则线的数量将多得惊人,所以在微处理机中引入了总线的概念,各个器件共同享用连线,所有器件的8根数据线全部接到8根公用的线上,即相当于各个器件并联起来,但仅这样还不行,如果有两个器件同时送出数据,一个为0,一个为1,那么,接收方接收到的究竟是什么呢?这种情况是不允许的,所以要通过控制线进行控制,使器件分时工作,任何时候只能有一个器件发送数据(能有多个器件同时接收)。  

    器件的数据线也就被称为数据总线,器件所有的控制线被称为控制总线。  
    在单片机内部或者外部存储器及其它器件中有存储单元,这些存储单元要被分配地址,才能使用,分配地址当然也是以电信号的形式给出的,由于存储单元比较多,所以,用于地址分配的线也较多,这些线被称为地址总线。 --------------------- 本文来自 tszy208 的CSDN 博客 ,全文地址请点击:https://blog.csdn.net/tszy208/article/details/74625958?utm_source=copy

     

    CPU通过地址总线寻址,然后通过数据总线与外部设备互换信息。

    地址总线

    地址总线的位数决定CPU寻址范围。
    若CPU的地址总线宽度是32位,那么CPU的寻址范围是4G,所以最多支持4G内存。

    数据总线

    数据总线的位数决定CPU单次通信能交换的信息数量

    数据总线的宽度对CPU的性能的影响

    1. 首先,总线的速度(即:CPU的主频,CPU的性能指标之一)决定CPU和外设互换信息的速度。

    2. 其次,数据总线的宽度也是表示CPU性能的参数之一(通常,我们说“64位的CPU”是指CPU的数据总线的宽度是64位)。
      如:64位数据总线的CPU一次就能取出64bit的数据,8位数据总线的CPU一次只能取出8bit的数据,在相同频率的情况下,8位数据总线的CPU就得连续取8次数据,数据量才能和64位数据总线一次取出的数据量相同,单就比较取数据的性能就相差8倍。况且,通常CPU中的寄存器的位数与数据总线的宽度一样,所以在数据处理方面,64位的CPU又比8位的CPU快很多。

    3. CPU的地址总线位数和数据总线可以不同(典型代表就是51单片机),但是一般都相同。

    以下内容摘抄自网友的文章:
    地址总线宽度不是直接影响到性能的参数。给个例子:
    假如说有个36位地址总线宽度、32位数据总线宽度的A型号的CPU,
    假如还有个32位地址总线宽度、32位数据总线宽度的B型号的CPU。
    你觉得这两个型号的CPU性能上能差到哪吗?只不过B型号的CPU地址超过了32位可能就不行能,也可能需要用其他的方式组合出更长位宽的地址来,总之不如A型号直接、高效。但是,只要不是这样的情况,A和B的其他因素相同,你觉得A和B两个CPU的性能差到哪吗。

    其实,intel的x86CPU就刚好有这样的情况,36位地址总线宽度、32位数据总线宽度,寄存器是32位的,你会想,那寄存器放不下36位的地址,那怎么办呢,其实它是用某种方法组合出来的36位地址,段地址32位向高位偏移4位后加上偏移地址,就出来36位的地址。
    一般,寄存器的宽度和数据总线宽度是一致的,地址总线可以通过某种方式组合出来,所以可以不一致。毕竟寄存器绝大部分时间是要存储和处理数据的,不是吗,地址作为数据使用的情况在整个程序运行中占的时间是很少数的。

    --------------------- 本文来自 QCZTZSWT357 的CSDN 博客 ,全文地址请点击:https://blog.csdn.net/qcztzswt357/article/details/52924770?utm_source=copy

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    满意答案

    00e27ab806e4881f8254fe7ae8741834.png

    gy96300

    2015.03.25

    00e27ab806e4881f8254fe7ae8741834.png

    采纳率:42%    等级:9

    已帮助:112人

    计算机在访问存储器时,用地址来进行索引,也就是根据地址来找到数据进行存储或读取

    而计算机内最小的地址单位是字节地址,也就是按照字节来编排存储区的地址

    由于每个字节是8位二进制数据,所以读写数据时,需要8位数据总线,一次可同时读写8位数

    采用8位数据总线宽度的计算机我们管它叫8位机,对应很早的cpu型号,比如Z80,Intel8086等

    但对于能力比较强的cpu来说(比如cpu片内存储器是16位的),如果全速运行一次读写8位有可能不能满足cpu高速的数据运算能力的数据吞吐量,则就将数据总线扩充一下变成两个8位,共16位总线,一次操作两个字节,间隔一个使用字节地址,即两个两个字节进行读写,这样总线宽度就是16位的了

    依此,随着cpu能力的提高,采用4个字节一次的读写,就是32位数据总线,与之对应cpu内部的寄存器也是32位的(称为32位计算机,windows的版本中就有32位的版本)

    由此,因为处理数据都是以字节为最小单位(存储单元位宽=8),采用8位、16位、32位、64位这样的方式读取数据,所要求的数据总线一定是8位的整数倍,而且一般会采用2的幂做为扩展位数如8,16,32,64而不会有24,40,48,56这样的方式

    所以数据总线宽度由于存储单元地址编码的最小单位是字节等于8的限制,只能是8的整数倍,非整数倍的数据访问方式因无法计算地址而不会被采用

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  • 带宽=时钟频率×总线宽度;周期200ns,因此频率为5MHz,因此带宽=5MHz×32bit=160Mb/s=20MB/s。总线带宽指总线在单位时间内可以传输的数据总数(等于总线的宽度与工作频率的乘积),通常单位MB/s(MBps)。总线的...

    带宽=时钟频率×总线宽度;周期200ns,因此频率为5MHz,因此带宽=5MHz×32bit=160Mb/s=20MB/s。

    总线带宽指总线在单位时间内可以传输的数据总数(等于总线的宽度与工作频率的乘积),通常单位MB/s(MBps)。总线的传输速率=总线的带宽=(总线位宽/8位)*(总线工作频率/总线周期时钟数)。

    例如:假设总线的时钟频率为100MHz,总线的传输周期为4个总线周期,总线的宽度为32位,试求总线的数据传输率。

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    方法一,解:根据总线的时钟频率为100HMz,得:

    1个时钟周期为:1/100MHz=0,01μs;1个总线传输周期为:0.01μs4=0.04μs

    总线宽度为32位:32bits/8=4B(字节);总线的传输率=总线的带宽=4B*(1/0.04μs)=100MB/s。

    方法二:注意观察一个传输周期等于几个时钟周期。

    总线的传输速率=总线的带宽=(32/8)B*(100MHz/4)=100MB/s。

    扩展资料:

    总线带宽是总线在单位时间内可以传输的数据总量,等于总线位宽与工作频率的乘积。例如:对于64位、800MHz的前端总线,它的数据传输率就等于64bit×800×1000×1000Hz÷8(Byte)÷1024÷1024÷1024≈6.0GB/s

    内存带宽是内存总线所能提供的数据传输能力。例如:DDR400内存的数据传输频率为400MHz,那么单条模组就拥有64bit×400×1000×1000Hz÷8(Byte)÷1024÷1024÷1024≈3.0GB/s的带宽。

    参考资料:百度百科-带宽

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  • 1. 地址总线与数据总线之间的关系数据总线用于传输数据. 每条数据线传输一个二进制位64位处理器 数据总线,而8条线恰好传输一个字节.但是,地址总线传输地址,每个地址也传输一个二进制位,而8条地址线传输8个二进制...

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    1. 地址总线与数据总线之间的关系

    数据总线用于传输数据. 每条数据线传输一个二进制位64位处理器 数据总线,而8条线恰好传输一个字节.

    但是,地址总线传输地址,每个地址也传输一个二进制位,而8条地址线传输8个二进制位. 这8个二进制位具有2 ^ 8个不同的变化,因此它们可用于传输2 ^ 8个不同存储单元的地址64位处理器 数据总线,这意味着8条地址线可以寻址256B.

    2. 地址总线和数据总线的作用

    72b17514002973e945b3bde41a0762c7.png

    数据总线

    (1)是在CPU与内存或其他设备之间进行数据传输的通道.

    (2)数据总线的宽度决定了CPU和外界的数据传输速度.

    (3)每条传输线一次只能传输1位二进制数据. 例如: 8条数据线可以一次传输一个8位二进制数据(即一个字节).

    c35cf66628af978ad6b11bb691c1bd54.png

    (4)数据总线是数据线数的总和.

    地址总线

    (1)CPU通过地址总线指定存储单元.

    (2)地址总线确定CPU可以访问的最大内存空间的大小. 例如: 10条地址线可以访问的最大内存是1024位二进制数据(1B)

    3f9a661f561aded48f590114411c6ba8.png

    (3)地址总线是地址线数的总和.

    数据总线DB用于传输数据信息. 数据总线是双向三态总线,也就是说,它可以将CPU的数据传输到内存或I / O接口等其他组件,也可以将其他组件的数据传输到CPU. 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,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,数据总线上传输的并不一定就是真实数据.

    地址总线AB特别用于传输地址. 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,一个8位微型计算机的地址总线为16位,则最大可寻址空间为216 = 64KB,而一个16位微型计算机的地址总线为20位. ,其可寻址空间为220 = 1MB. 一般来说,如果地址总线为n位,则可寻址空间为2n字节.

    3. 地址总线和数据总线的宽度

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    (1)数据总线的宽度随可寻址内存组件的大小而变化,并确定可以访问多少内存.

    以一个示例为例,一条16位宽的地址总线(通常在1970年和1980年代在8位处理器中使用)达到2到16的幂= 65536 = 64KB的存储器地址,以及32位地址. (通常在2004年这样的PC处理器中)的地址为4,294,967,296 = 4GiB.

    (2)地址总线的宽度随可寻址存储元件的大小而变化,这决定了可以访问多少内存.

    例如: 一条16位宽的地址总线(通常在1970年和1980年代在8位处理器中使用)达到16次幂,即2 = 65536 = 64 KB的存储器地址,以及32位的单元地址总线(通常在2004年这样的PC处理器中)可以寻址到4,294,967,296 = 4 GB地址. 但是现在许多计算机内存已经大于4G(Windows XP x32位系统最多只能识别3.29G,因此要使用4G以上的大内存,您需要使用Windows x64位系统). 因此,当前的主流计算机都是64位处理器,这意味着它们可以寻址为2 ^ 64 = 16X10 ^ 18 = 16EB. 此号码将不会使用很长时间.

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