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  • 为了减少内部的传送线并便于控制,通常将一些寄存器之间数据传送的通路加以归并,组成总线结构,使不同来源的信息在此传输线上分时传送。
  • -、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控制领域广泛采用的一种新型总线标准。它是同步通信的一种特殊形式,具有接口线少,控制方式简化,器件封装形式小...
  • 为了减少内部的传送线并便于控制,通常将一些寄存器之间数据传送的通路加以归并,组成总线结构,使不同来源的信息在此传输线上分时传送。
  • 部分内容来自于 电子发烧友 内部总线、系统总线和外部总线汇总 部分内容来自于 知乎 前端总线,系统总线,内部总线,外部总线 本文是在两篇文章的基础上进行了二次加工,对两篇文章的精华内容进行了提炼,删掉了对...

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    部分内容来自于 电子发烧友 内部总线、系统总线和外部总线汇总
    部分内容来自于 知乎 前端总线,系统总线,内部总线,外部总线

    本文是在两篇文章的基础上进行了二次加工,对两篇文章的精华内容进行了提炼,删掉了对理解主题不重要的,或已经过时的内容。并且为了更好的理解,自己又加了一些文字和图片。

    说在前面的话

    对于这样的概念不需要太过于纠结,看完以后心中有个大体的把握即可,因为概念性的东西没有标准答案,而且国内外各种资料相互“打架”,众说纷纭,造成现在这样一种概念混乱的局面。重要的是知道了这些概念之后,在以后的实际解决问题中,头脑能比较清楚就行。


    好了,正文开始

    什么是前端总线,内部总线、系统总线和外部总线?

    首先把这个问题仅限于x86平台。其他cpu架构不见得是这么分。并且仅限于2000-2009年范围。这些概念也许只有DIYer圈知道。近几年intel的动作频频,把南北桥都要合并了。这个问题,再过几年也许就没意义了。
    ++++++++++++++++++++++++++我是时间线++++++++++++++++++++++++++++++++++++
    2009年,英特尔和AMD已采用单芯片组技术,取代原有的南桥/北桥方案。Intel平台北桥被内置到CPU中。还有一些处理器,比如Intel超低压CPU、Intel Xeon D等Intel CPU已经内置南桥。


    什么是总线

    总线(Bus)是供多个部件分时共享的公共信息传送线路,一个系统的总线结构决定了该计算机系统的数据通路及系统结构。如今,几乎所有的计算机系统中都采用了总线结构。

    在微型计算机中,总线以及所连接的部件都安放在主板(Main Board)上。计算机在运
    行中对于系统内的部件和外部设备的控制都通过主板实现,主板的组成与布局也影响着系
    统的运行速度、稳定性和可扩展性。

    从另一个角度来看,如果说主板(Mother Board)是一座城市,那么总线就像是城市里的公共汽车(bus),能按照固定行车路线,传输来回不停运作的比特(bit)。这些线路在同一时间内都仅能负责传输一个比特。因此,必须同时采用多条线路才能发送更多数据,而总线可同时传输的数据数就称为宽度(width),以比特为单位,总线宽度愈大,传输性能就愈佳。

    总结:个人感觉总线就是为了主板上各种东西的通信,建立的一些逻辑电路。


    总线的分类

    总线应用很广,形态多样,从不同的角度可以有不同的分类方法。下面列举几种。

    1.按照总线传递的信号性质分类

    按照总线传递的信号性质,可将其分为 3 种。
    (1)地址总线(Address Bus,AB),用来传递地址信息。
    (2)数据总线(Data Bus,DB),用来传递数据信息。
    (3)控制总线(Control Bus,CB),用来传递各种控制信号。

    2.按照总线所处的位置分类

    按照总线所处的位置分为机内总线和机外总线。

    机内总线分为片内总线片外总线片内总线CPU 芯片内部用于在寄存器、ALU 以及控制部件之间传输信号的总线;片外总线CPU 芯片之外,用于连接 CPU、内存以及 I/O设备的总线。

    机外总线与外围设备接口的总线,实际上是一种外设的接口标准。目前在微型计算机上流行的接口标准有 IDE、SCSI、USB 和 IEEE 1394 等。

    3. 按照总线在系统中连接的主要部件分类

    按照总线在系统中连接的主要部件,可以将总线分为 5 种。
    (1)存储总线:连接存储器。
    (2)DMA 总线:连接 DMA 控制器。
    (3)系统总线:连接 I/O 通道总线和各扩展槽。
    (4)I/O(设备)总线:连接外部设备控制芯片。
    (5)局部总线:通常是一种实现高速数据传送的高性能总线,用来在高度集成的外设控制器器件,扩展板和处理器/存储器系统之间提供一种内部连接机制。

    4. 按照总线传输的数据单位分类

    按照总线传输的数据单位分为串行总线和并行总线。图 3.2 为两者示意图。
    在这里插入图片描述
    (1)串行总线按位进行传输,每次传输一个位的数据。
    (2)并行数据每次传输多位,通常有 8b、16b、32b 和 64b 等几种。所以,并行传输除了控制信号、电源等之外,要传输多少位数据,就需要多少根数据线。

    5. 按照发送端与接收端有无共同的时钟分类

    按照发送端与接收端有无共同的时钟,总线可以分为同步总线异步总线等类型。

    6. 按照系统中使用的总线数量分类

    大多数总线都是以相同方式构成的,其不同之处仅在于总线中数据线和地址线的数目,以及控制线的多少及功能。按照系统中使用的总线的条数可以分为单总线结构、双总线结构和多总线结构。

    单总线结构

    单总线结构使用一组单一的系统总线来连接 CPU、主存和 I/O 设备。在这类系统中,同一类信息在不同部件间传递时,通过同一组总线,或者说,所有的模块都挂在同一组总线上
    在这里插入图片描述
    这种总线结构连接灵活、易于扩充。单总线结构容易扩展成多 CPU 系统,这只要在总线上挂接多个 CPU 即可。因所有信息都在一组系统总线上传送,故信息传输的吞吐量受到限制。
    在这里插入图片描述

    双总线结构

    双总线结构保持了单总线结构简单、易于扩充的优点,又在 CPU 和主存之间有一组专门高速总线,使 CPU 可与主存迅速交换信息,而主存不必经过 CPU 仍可通过总线与外设之间实现 DMA 操作。这样,缓解了对系统总线和 CPU 的压力,提高了系统的效率。
    在这里插入图片描述
    由于各种设备对于总线的要求不同,在设备不断增加的形势下,总线趋向于分级的总线结构。

    三级总线结构。

    在双总线的基础上增加了I/0总线,这条线就是所有外设与“通道“通信的一条线。”通道“乍一听好像很抽象,其实就是南桥芯片。各芯片组厂商的南桥名称都有所不同,例如英特尔称之为I/O路径控制器(ICH)或平台路径控制器(PCH)。
    在这里插入图片描述
    上图中的”通道“就是下图的局部I/O控制器,I/O总线就是下面的扩展总线。
    在这里插入图片描述
    这种三级总线结构一般用于 I/O 设备性能相差不大的情况。在高速的视频设备、网络、硬盘等大量涌现的情况下,将它们与低速设备(如打印机、低速串口设备)接在同一条总线上,非常影响系统的效率。进一步的改进是为这些高速设备设立一条单独的高速总线,形成如图 3.4 所示的由系统总线、局部总线、高速总线和扩展总线组成的四级总线结构
    在这里插入图片描述

    上面已经对总线进行比较全面的分类,不过仅仅只是分了类,缺乏一些详细的内容,下面的部分就来补充一下,帮助理解的更全面。

    补充

    1、总线按功能和规范可分为五大类型:数据总线地址总线控制总线扩展总线局部总线

    地址总线:是专门用来传送地址的,由于地址只能从CPU传向外部存储器或I/O端口,所以地址总线总是单向的,这与数据总线不同,地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小

    控制总线:用来传送控制信号时序信号。控制信号中,有的是微处理器送往存储器和I/O接口电路的;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。

    • 一般规定送入 CPU 的信号称为输入信号(IN),从 CPU 发出的信号称为输出信号(OUT)。例如,地址总线是输出线,数据总线是双向传送,控制总线一般是单向的,有输出的也有输入的,如下图
      在这里插入图片描述

    数据总线地址总线控制总线也统称为系统总线,即通常意义上所说的总线。常见的系统总线看下面的图
    在这里插入图片描述
    上述这些标准中有些已经被淘汰,有些正在被应用,有些即将被应用

    2、按照传输数据的方式划分,可以分为串行总线并行总线。串行总线中,二进制数据逐位通过一根数据线发送到目的器件;并行总线的数据线通常超过2根。常见的串行总线有SPI、I2C、USB及RS232等。

    3、按照时钟信号是否独立,可以分为同步总线异步总线。同步总线的时钟信号独立于数据,而异步总线的时钟信号是从数据中提取出来的。SPI、I2C是同步串行总线,RS232采用异步串行总线。

    4、微机中总线一般有内部总线系统总线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换,它用于设备一级的互连。
    在这里插入图片描述


    内部总线

    内部总线原是指南桥芯片与北桥芯片之间的连线。下图南北桥中间的Internal Bus就是内部总线
    在这里插入图片描述
    在早期的主板上,对于Intel来说,这条内部总线有专门的名字,叫DMI(Direct Media Interface,直接媒体接口)。

    现在英特尔和AMD已采用单芯片组技术,取代原有的南桥/北桥方案。所以现在的内部总线不再是原来的意思了。

    外部总线上,还有一些零碎的低速小芯片。这个一般用户接触不到,是给制造商的开发人员用的。例如网卡需要一片eeprom来存唯一的MAC地址。很多pci卡上都能找到这些小flash。某些pci卡还有温度传感器。网卡的MAC和PHY之间也要有总线来读取链接速度、是否link等信息。控制这些小芯片使用诸如I2C SPI总线,即所谓的内部总线。

    科普时间

    I2C总线:I2C(Inter-IC)总线是同步通信的一种特殊形式,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对象。

    SPI总线:SPI(Serial Peripheral Interface:串行外设接口)。SPI接口主要应用在EEPROMFLASH,实时时钟之间。


    前端总线

    前端总线(FSB,Front Side Bus)是指中央处理器数据总线的专门术语,此总线负责中央处理器和北桥芯片间的数据传递。现在的x86处理器内置了存储器控制器,FSB已被Intel QPI和AMD HyperTransport取代,QPI和HyperTransport在下面有科普。

    某些带有L2和L3缓存(Cache)的CPU,通过后端总线(Back Side Bus,下面会介绍后端总线)实现这些缓存和中央处理器的连接,而此总线的数据传输速率总是高于前端总线。

    通俗的说,前端总线(FSB)就是CPU和北桥、内存的连接总线了。北桥是PCI/PCIe 总线的发源地。但是由于技术的进步,FSB已经被取代,AMD很早就开始采用自己的HyperTransport(后续版本更改为HyperTransport Link简称HT link)代替了FSB来提高cpu与内存等芯片的数据传输速度,而intel亦采用QuickPathInterconnect(QPI)技术。但是总体上讲,这两种技术都是FSB的进化。

    科普时间

    QPI

    快速通道互联(英语:Intel QuickPath Interconnect,缩写:QPI),是一种由英特尔开发并使用的点对点处理器互连架构,用来实现CPU之间的互联。英特尔在2008年开始用QPI取代以往用于至强(Xeon)、安腾处理器的前端总线(FSB)。

    HyperTransport

    HyperTransport总线技术,简称“HT总线”,是AMD开发的一种处理器的互连技术。

    前方高能 HT and HTT

    卖场中常有“HT总线”与日后英特尔“HT技术”的混淆,然而这两个是截然不同的技术。HT一般指HyperTransport,或简称HT总线,一般情况下HyperTransport联合会都是使用全称“HyperTransport”以免造成歧义。而应用于奔腾4处理器、英特尔Nehalem微架构及其后续微架构之处理器的“HT技术”,英特尔的官方简称是HTT,Hyper-Threading Technology 或简称HT Technology(HT技术)。


    后端总线

    后端总线(BSB,Back Side Bus):带有L2和L3缓存(Cache)的计算机中,负责中央处理器和外部缓存(经常为第二级缓存)之间的数据传递的数据通道。后端总线传输速率总是高于前端总线。用于处理缓存数据的后端总线实际上是以CPU时钟速度运行。在在90年代中期,后端总线曾是保持数据移动的重要路径。Intel公司的Pentium II和Pentium Pro都使用所谓的芯片外缓存(Cache),与保存在传统内存中的数据相比,这类缓存将经常使用的数据靠近(在访问数据所需的距离和时间上)主处理单元保存。连线将CPU连接到第二级(L2)缓存并以CPU时钟速度在CPU与L2缓存之间交换数据。
    在这里插入图片描述


    系统总线

    特指 PCI/PCIe 总线。这是Intel主导发展的总线标准。

    什么?还有EISA、VESA总线?请把他们遗忘在20世纪吧。胜者为王。

    人的大脑和其他的器官、四肢,大部分靠脊髓相连。PCI/PCIe 总线 ,就相当于x86架构机器的脊髓。其他内部总线、外部总线,都是挂在系统总线上的。USB、SATA、1394,统统是 PCI/PCIe 总线的下级。主要因为PCI/PCIe 总线带宽高;拥有硬件探测能力;改进的标准能热插拔。顺带提一下,因为PCI/PCIe 总线的硬件探测能力,加上微软定义的几套PC制造标准,我们才能一张xp盘装无数的x86机器。

    科普时间

    PCI总线:PCI(Peripheral Component Interconnect)外设元件互连标准。PCI总线是当前最流行的总线之一,它是由Intel公司推出的一种系统总线。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有极大的改善,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总线不能兼容现有的ISA、EISA、MCA总线,但它不受制于处理器,是基于奔腾等新一代微处理器而发展的总线。
    在这里插入图片描述
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    外部总线

    诸如USB,SATA,IDE,1394,串口,以太网,这些暴露给普通用户插的,就是外部总线。前面提到过,他们都是PCI/PCIe 总线 的下级。例如在PCI/PCIe 总线上,USB控制器是pci设备。在USB总线上,USB控制器又是头头,U盘是设备。 U盘里的数据想去cpu,得经由 usb总线 -->pci总线–>前端总线–>CPU

    科普一下USB
    USB总线:通用串行总线USB是由Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、NorthernTelecom等7家世界著名的计算机和通信公司共同推出的一种新型接口标准。它基于通用连接技术,实现外设的简单快速连接,达到方便用户、降低成本、扩展PC连接外设范围的目的。它可以为外设提供电源,而不像普通的使用串、并口的设备需要单独的供电系统。
    在这里插入图片描述

    总结:

    PC上一般有五种总线:

    • 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。
    • 地址总线(Address Bus):用来指定在RAM(Random Access Memory)之中储存的数据的地址。
    • 控制总线(Control Bus):将微处理器控制单元(Control Unit)的信号,传送到周边设备,一般常见的为USB Bus和1394 Bus
    • 扩展总线(Expansion Bus):可连接扩展槽和电脑。
    • 局部总线(Local Bus):取代更高速数据传输的扩展总线。

    PS

    做底层开发的,其实根本不关心内部总线、外部总线、系统总线这些叫法,因为这些叫法都不标准,充满歧义。真正干活时,总是明确地指出总线的具体名称:USB、PCIE、I2C、SPI。

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  • 内部总线是外设与处理器之间的总线,用于芯片一级的互连。 系统总线是各插件板与主板之间的总线,用于插件板一级的互连。 外部总线是微机和外部其他设备之间的总线,微机作为一种设备,通过该总线和其他设备进行...

    这种分类方式是根据离芯片远近等级分类的。

    内部总线是外设与处理器之间的总线,用于芯片一级的互连。

    系统总线是各插件板与主板之间的总线,用于插件板一级的互连。

    外部总线是微机和外部其他设备之间的总线,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换,用于设备一级的互连。

    个人理解:

    内部总线就是开发人员经常用到的各种协议,比如SPI总线协议、SCI总线协议、IIC总线协议、UART、GPIO、CAN、SDIO、IIS等。是CPU和外设进行控制指令,访问地址,交换数据的通信规则。如果不是开发人员,那么一般就不会接触到这个总线。

    系统总线就是我们在组装电脑时看到的各种排线,比如我们耳熟能详的PCI总线。是其他显卡、声卡、存储卡等和主板进行连接的一种通信规则。

    最后的外部总线最具代表性的就是串口、并口、USB接口、音频接口这些了。就是您的电脑连接打印机,U盘,耳机,固态硬盘时使用的通信规则了。

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  • AXI内部总线原理详解,ARM CPU内部总线
  • 本文总结了计算机内部总线技术基础,希望对大家有帮助。
  • 计算机总线技术基础知识之内部总线.pdf
  • 为了实现CPU单元在分布式飞行控制计算机的内部总线可靠通信,分析了两种总线控制器的读写时序,并采用CPLD设计了接口逻辑。以MFR4310为例,阐述了VxWorks下的总线控制器驱动程序设计和移植。按照样例飞行控制计算机...
  • 内部总线发展概述.docx
  • 本文将快速回顾一下一些常见的智能片上总线的功能并举例说明例如设计,充分利用这些关键功能。一些涉及的主题将包括:片上总线矩阵架构,采用DMA控制器,专用外设数据传输功能,智能缓存,公交优先系统,并中断控制...
  • 从PC的总线到ARM内部总线(转载)

    千次阅读 2017-03-29 10:52:21
    我在学习《Linux设备驱动程序(第3版)》的 第九章 与硬件通信 时,对 I\O总线的概念 不是很清晰,所以查找了有关资料。现在总结如下:本文的参考资料:1、 《AMBA、AHB、APB总线简介》 作者 adamzhao 日期 2006-...

    我在学习《Linux设备驱动程序(第3版)》的 第九章 与硬件通信 时,对 I\O总线的概念 不是很清晰,所以查找了有关资料。现在总结如下

    本文的参考资料:
    1、 《AMBA、AHB、APB总线简介》 作者 adamzhao 日期 2006-11-16 19:33:00
    转载网址: http://www.openhard.org/myspace/blog/show.php?id=75802
    2、 《Introduction to AMBA Bus System 》台湾 工研院 / 系統晶片技術中心工程師 吳欣龍,PDF格式
    下载地址: http://tpe-wh3.dwins.net/download/member_file/2002/soc/2002-5-1.pdf
    3、 《PC架构系列:CPU/RAM/IO总线的发展历史!》
    转载网址: http://blog.csdn.net/xport/archive/2006/11/16/1387928.aspx
    4、 《认识物理I/O构件- 主机I/O总线(1)》作者:IT168存储频道  2007-04-10
    总线的演变
    首先应该讲讲总线的演变历史,这方面《PC架构系列:CPU/RAM/IO总线的发展历史!》这篇文章写得很好!感谢文章的作者!以下内容大量来自这篇文章,可以说是这篇文章的缩减转载。
     

    公共总线

    早期PC中,CPU/RAM/IO都是挂在一条总线上,所有的部件都必须在同步的模式下工作。这样就带来一个"互锁" (locked to each other )效应:所有设备都被限定在一个通用时钟频率(Clock Frequency)上面,整个系统的速度会被系统中最慢的设备限制,系统的整体性能无法提高。

    南桥诞生(I\O总线诞生

    1987 年,康柏(Compaq)公司想到一个办法: 将系统总线与I/O总线分开,使得2个不同的总线工作在不同的时钟频率上。CPU和内存工作在系统总线上(the System Bus),独立于所有的I/O设备。这样高速的CPU/RAM组件就摆脱了低速I/O设备的束缚。



    这里的Bridge,就是现在的南桥(South Bridge)芯片的前身,而它实际起到了降频的作用。


    倍频出世

    从80486开 始,CPU的发展迅猛,频率大幅攀升。内存开始变得跟不上CPU的发展步伐了。Intel 于是决定在80486中引入倍频(Clock Doubler)的概念。内存依旧工作在系统总线上,与系统总线保持同样的工作频率,而CPU的内部工作频率(CPU主频)是:

    CPU 主频 = 外频(系统总线频率System Bus Frequency)* 倍频 (Clock doubler)

    北桥和前端总线的诞生

    PC结构的变化趋势是把低速设备高速设备用隔离总线的方法进行隔离。而发展到后来,就演变出了北桥(North Bridge)芯片。内存与北桥间的总线称为内存总线,把CPU与北桥间连接的这段总线成为前端总线(Front Side Bus,FSB),也就是系统总线System Bus)!

    PC中的I\O总线
    通过上面的文章,我们知道的总线的演变过程。现在专门来讲讲I\O总线。

    总线:用来传送信号或能量的构造器。

    系统 I/O 总线将指令从内存传导至与输入\输出处理器(IOP)相连的设备。系统 I/O 总线还会将指令从 IOP 传导回内存。

    以下的内容来自《认识物理I/O构件- 主机I/O总线(1)》 ,这篇文章写得很好。感谢文章作者!

    在数据离开系统内存总线后,它通常传输到另一条总线:主机I / O总线。现在最常见的主机I / O总线是P C I总线,另外还有如PCI-E总线、ISA总线,E I S A总线及V M E总线等等。主机I / O总线实现了几种重要的功能,包括:

    允许加入新的插卡。
    允许从内存总线输入和输出数据。
    允许在插卡之间传输数据
    主机I / O总线并不是处于设备与系统内存总线间的仅有的中介物,在主机I / O总线和系统内存总线之间还存在着桥控制器芯片(南桥),该芯片负责在两总线之间交换数据。主机I / O总线是在内存和外设之间传送数据的运输工具。

    ARM处理器的内部总线

    认真研究ARM9(以s3c2410为例)的结构框图,你会发现:作为高性能的嵌入式CPU,ARM9可以看成一个高度浓缩的计算机系统,类似于分化出南桥芯片且有倍频的计算机构架!具体见下图:从PC总线到ARM的内部总线(转) - 艾子 - linchunai1212的博客

     

    看了这些,应该可以对计算机的总线有了一些认识,更重要的是对ARM9的体系构架有了更好地认识!这里值得注意的是:ARM 的内存芯片并没有直接接在“内存总线”上,而是通过内存控制器间接地和“内存总线”连接。
     
    如果你有兴趣更深入地研究ARM的总线结构,推荐你看一下我上面提到的参考资料:《AMBA、AHB、APB总线简介》、《Introduction to AMBA Bus System 》 。我就不在这废话了,因为他们讲得已经很全面,很精彩了。你如果是ARM总线的设计者,你应该看看ARM 公司的《AMBA? Specification (Rev 2.0)文档(去ARM的官方网站注册一下就可以下载了)。
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  • 根据分布式样例飞行控制计算机特点和内部数据通信需求,提出了以C8051F120单片机与FlexRay共同组成的内部总线通信节点设计方案,完成了通信节点硬件的详细设计,开发了通信软件并讨论了若干设计要点。对所设计的...
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  • PC机和ARM总线的由来与发展技术,描述的很清楚详细,初学者入门的值得一看
  • 基于MPC8280的CPU单元与内部总线驱动程序设计.pdf
  • 内部总线、系统总线、外部总线

    万次阅读 多人点赞 2012-10-13 10:50:58
    内部总线:在CPU内部,寄存器之间和算术逻辑部件ALU与控制部件之间传输数据所用的总线称为片内总线(即芯片内部的总线)。 1.I2C总线 (Inter-IC)总线:10多年前由Philips公司推出,是近年来在微电子通信控制...

    内部总线:在CPU内部,寄存器之间和算术逻辑部件ALU与控制部件之间传输数据所用的总线称为片内总线(即芯片内部的总线)
    1I2C总线 Inter-IC)总线:10多年前由Philips公司推出,是近年来在微电子通信控制领域广泛采用的一种新型总线标准。它是同步通信的一种特殊形式,具有接口线少,控制方式简化,器件封装形式小,通信速率较高等优点。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对象。        
            2SPI总线  串行外围设备接口SPIserial peripheral interface)总线技术是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(微控制器)都配有SPI硬件接口,如68系列MCUSPI总线是一种三线同步总线,因其硬件功能很强,所以,与SPI有关的软件就相当简单,使CPU有更多的时间处理其他事务。

            3.SCI总线 :  串行通信接口SCI(serial communication interface)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。

    系统总线:又称内总线或板级总线,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联。因为该总线是用来连接微机各功能部件而构成一个完整微机系统的,所以称之为系统总线。人们平常所说的微机总线就是指系统总线,如ISA总线、PCI总线等。

             1.ISA总线: ISA(industrial standard architecture)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,所以也叫AT总线。它是对XT总线的扩展,以适应8/16位数据总线要求。它在80286至80486时代应用非常广泛,以至于现在奔腾机中还保留有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总线的基础上使用双层插座,在原来ISA总线的98条信号线上又增加了98条信号线,也就是在两条ISA信号线之间添加一条EISA信号线。在实用中,EISA总线完全兼容ISA总线信号。        
           3.VESA总线:   VESA(video electronics standard association)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(VESA local bus)总线。它的推出为微机系统总线体系结构的革新奠定了基础。该总线系统考虑到CPU与主存和Cache 的直接相连,通常把这部分总线称为CPU总线或主总线,其他设备通过VL总线与CPU总线相连,所以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,使用33MHz时钟频率,最大传输率达132MB/s,可与CPU同步工作。是一种高速、高效的局部总线,可支持386SX、386DX、486SX、486DX及奔腾微处理器。

           4.PCI总线  PCIperipheral component interconnect)总线是当前最流行的总线之一,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VESAISA有极大的改善,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ISAEISAMCAmicro channel architecture)总线,但它不受制于处理器,是基于奔腾等新一代微处理器而发展的总线。

           5.Compact PCI :  以上所列举的几种系统总线一般都用于商用PC机中,在计算机系统总线中,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。这里仅介绍当前工业计算机的热门总线之一——Compact PCI。 Compact PCI的意思是“坚实的PCI”,是当今第一个采用无源总线底板结构的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计算机标准。Compact PCI是在原来PCI总线基础上改造而来,它利用PCI的优点,提供满足工业环境应用要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。

       

          6。 AGP标准: PCI总线的频率只有33MHz,这就成了超高速系统的一个传送瓶颈,解决这个问题,研究人员推出了AGP标准.它通过在主存与显示卡之间提供了一条直接的通道,使3D图形数据越过PCI总线直接进入显示;从而用低成本实现高性能3D图形数据的传送。但是,AGP不能取代PCI。严格地讲,AGP并不是一种总线接口标准.而是一种点对点连接的图形显示接口标准。它提高了主存的内存总线使用效率,提高了画面的更新速度,减轻了PCI总线的负载,因此得到了广泛的应用。

     

         7. PCI-E总线:采用了目前业内流行的点对点串行连接,比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构,每个设备都有自己的专用连接,不需要向整个总线请求带宽,而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率,达到PCI所不能提供的高带宽。在工作原理上.PCI Express与并行体系的PCI没有任伺相似之处,它采用串行方式传输数据.而依靠高频率来获得高性能。因此PCI Express也一度被人称为串行PCI”。当前PCI Express基本全面取代了AGP,就象当初PCI取代ISA一样。

     

    外部总线:是计算机和外部设备之间的总线

     1.RS-232-C总线:  RS-232-C是美国电子工业协会EIA(Electronic Industry Association)制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。RS-232-C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道,在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。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,驱动器允许有2500pF的电容负载,通信距离将受此电容限制,例如,采用150pF/m的通信电缆时,最大通信距离为15m;若每米电缆的电容量减小,通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信。

           2.RS-485总线 :  在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。 RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。

           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,如微计算机、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总线装配起来。它按照位并行、字节串行双向异步方式传输信号,连接方式为总线方式,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。最大传输距离为20米,信号传输速度一般为500KB/s,最大传输速度为1MB/s。

           4. USB 总线:  通用串行总线USB(universal serial bus)是由Intel、 Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、Northern Telecom等7家世界著名的计算机和通信公司共同推出的一种新型接口标准。它基于通用连接技术,实现外设的简单快速连接,达到方便用户、降低成本、扩展PC连接外设范围的目的。它可以为外设提供电源,而不像普通的使用串、并口的设备需要单独的供电系统。另外,快速是USB技术的突出特点之一,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。
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