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第六章 微型计算机 系统总线

第六章 微型计算机 系统总线. 概述 系统总线是微机系统的组成成 分,用于扩展除系统核心部分以外的功能部件。 PC 总线 ISA 总线 EISA 总线 MCA 总线 VL-BUS 总线 PCI 总线. 第六章 微型计算机 系统总线. 概述 总线分类. 片内总线 在板局部总线 系统总线 通信总线. 第六章 微型计算机 系统总线. 概述 采用标准总线的优点. 1 )简化系统设计 2 )简化系统结构, 提高系统可靠性

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第六章 微型计算机 系统总线

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Presentation Transcript


  1. 第六章 微型计算机 系统总线 • 概述 • 系统总线是微机系统的组成成 分,用于扩展除系统核心部分以外的功能部件。 • PC 总线 • ISA总线 • EISA总线 • MCA总线 • VL-BUS总线 • PCI总线

  2. 第六章 微型计算机 系统总线 • 概述 • 总线分类 片内总线 在板局部总线 系统总线 通信总线

  3. 第六章 微型计算机 系统总线 • 概述 • 采用标准总线的优点 1)简化系统设计 2)简化系统结构, 提高系统可靠性 3)便于系统扩充和更新

  4. 第六章 微型计算机 系统总线 • 概述 • 总线数据传输 1)申请占用总线阶段:需要使用总线的主 控模块,如CPU或DMAC。由总线仲裁机 构判别。 2)寻址阶段:通过地址总线发出访问地址 3)传送阶段:主从模块间进行数据交换。 4)结束阶段:有关信息撤除,让出总线。 经 历 4 个 阶 段

  5. 第六章 微型计算机 系统总线 • 1、PC XT总线 • 为8088CPU采用 • 8位扩展总线,62线插槽。 • 4类信号线:电源线 • 地址总线 • 数据总线 • 控制总线

  6. 第六章 微型计算机系统总线 • 1、PC XT总线 A0---------A19 D0---------D7 CLK OSC RESET DRY I/O CHRDY # I/OCH CK ALE IRQ2------IRQ7 #IRO #IOW #MEMR #MEMW AEN T/C DRQ1-------DRQ3 #DACK0---DACK3

  7. 第六章 微型计算机系统总线 • 2、ISA总线(PC/AT) • 16位总线结构,在原PC/XT基础上,增加36线插槽。 • 增加了缓冲器。 • 总线时钟为8MHz,最大传输率20MB/s • 工业标准体系结构ISA

  8. 第六章 微型计算机系统总线 • 2、ISA总线(PC/AT) • 新增引脚功能 SBHE #MEM CS16 #I/O CS16 #MASTER OWS #MEMW #SMEMW IRQ3---IRQ7 DRQ0---DRQ3 #DACK0--#DACK3 SA0---SA19 LA17---LA23 SD0-----SD15

  9. 第六章 微型计算机系统总线 • 2’、MCA总线 • 微通道结构总线,也叫PS/2总线。 • 分为16位和32位两种。 • 16位处理能力与ISA总线相同 • 32位是全新模式。与ISA不兼容。 • 具有MCA功能,又与ISA兼容 EISA

  10. 第六章 微型计算机系统总线 • 3、EISA总线 • 1)特点 • 32位总线,包含16位的ISA总线 • 16位的ISA总线又包含了8位的ISA总线 • 开放式体系结构 • 其扩展板可安装LAN/SCSI/图形控制器 • 33MB/s • 可做网络服务器

  11. 第六章 微型计算机系统总线 • 3、EISA总线 • 2)芯片系列 • 82357 ISP------集成系统外围芯片 • 82358 EBC------EISA总线控制器 • 82352 EBB------EISA总线缓冲器

  12. 第六章 微型计算机系统总线 • 3、EISA总线 • 3)I/O外围电路 • DMA控制器 • 中断控制器 • NMI产生电路 • 定时器电路

  13. 第六章 微型计算机系统总线 • 3、EISA总线 • 4)DMA数据传送宽度 • 8位的I/O • 16位的I/O • 32位的I/O

  14. 第六章 微型计算机系统总线 • 3、EISA总线 • 5)中断源 系统板上存储器奇偶错产生NMI 来自扩展板的IOCHK*产生的NMI 故障保险定时器输出NMI 总线定时输出NMI 由软件产生的NMI向特定的口地址 写任意数据时产生的NMI

  15. 第六章 微型计算机系统总线 • 3、EISA总线 • 6)仲裁控制单元CAC • 7)ID寄存器 • 8)主板上有主CPU,主存,系统板I/O外围 • 电路等。 • 9)扩展板上有ISA、EISA总线主控器。

  16. 第六章 微型计算机系统总线 • 3、EISA总线 • 10)信号类型 • 地址/数据总线信号 • 数据传送控制信号 • 总线仲裁信号

  17. 第六章 微型计算机系统总线 • 4、局部总线 CPU 存储器 局部总线控制器 局部总线VL或PCI 高速外设n 网络卡 图形卡 磁盘控制卡 标准总线桥路 ISA或EISA总线 打印机 低速外设1 低速外设n

  18. 第六章 微型计算机系统总线 • 4、局部总线-----VESA(VL---Bus) • 32位扩展总线结构 • 可达33MHz • 与80486同步执行 • 开放性差 • 设计特点:接口卡的兼容性 • 局部总线与CPU相连

  19. 第六章 微型计算机系统总线 • 4、局部总线-----PCI 外设互连总线 数据宽度16位-----64位 与CPU时钟频率无关 支持多处理器和并发工作 支持即插即用

  20. 第六章 微型计算机系统总线 • 4、局部总线-----PCI • 1)PCI总线信号定义 系统信号 CLK:总线时钟输入信号 RST#:复位输入信号

  21. 第六章 微型计算机系统总线 • 4、局部总线-----PCI • 1)PCI总线信号定义 地址和数据信号 AD[31:00]:32位地址/数据复用双向信号 C/BE[3:0]#:总线命令/字节使能复用信号 PAR:奇偶校验信号

  22. 第六章 微型计算机系统总线 • 4、局部总线-----PCI • 1)PCI总线信号定义 接口控制信号 FRAME#:帧同步信号 IRDY#:启动方准备好信号 TRDY#:目标方准备好信号 STOP#:停止数据传送信号 LOCK#:总线锁定信号 IDSEL:初始化设备选择信号 DEVSEL#:设备选择信号

  23. 第六章 微型计算机系统总线 • 4、局部总线-----PCI • 1)PCI总线信号定义 总线仲裁信号 REQ#:总线请求信号 GNT:总线允许信号

  24. 第六章 微型计算机系统总线 • 4、局部总线-----PCI • 1)PCI总线信号定义 错误报告信号 PERR#:数据奇偶校验错误报告信号 SERR#:系统错误报告信号

  25. 第六章 微型计算机系统总线 • 4、局部总线-----PCI • 1)PCI总线信号定义 中断信号 INTA# INTB# INTC# INTD#

  26. 第六章 微型计算机系统总线 • 4、局部总线-----PCI • 1)PCI总线信号定义 Cache支持信号 SBO#:输入输出信号 SDONE:I/O侦听完成信号

  27. 第六章 微型计算机系统总线 • 4、局部总线-----PCI • 1)PCI总线信号定义 64位总线扩展信号 AD[63:32]:扩展的32位地址和数据多路复用线 C/BE[7:4]:总线命令和字节使能多路复用信号线 REQ64#:64位传输请求 ACK64:64位传输确认信号 PAR64:奇偶校验信号

  28. 第六章 微型计算机系统总线 • 4、局部总线-----PCI • 1)PCI总线信号定义 边界扫描信号 TCK:边界扫描的测试时钟 TDI:测试输入信号 TDO:测试输出信号 TMS:测试模式选择 TRST#:测试复位

  29. 第六章 微型计算机系统总线 • 4、局部总线-----PCI • 2)PCI总线命令: 确定信息传输类型 总线命令编码 中断响应 I/O读,写 存储器读,写 配置寄存器读,写 等

  30. 第六章 微型计算机系统总线 • 4、局部总线-----PCI • 3)PCI总线数据传输:一个地址期+多个数据期 • 启动方获得总线控制权,将FRAME变有效电平,表示一次传输开始。

  31. 第六章 微型计算机系统总线 • 4、局部总线-----PCI • 4)PCI总线仲裁:完成总线切换。 PCI设备 PCI 仲裁器 GNT REQ GNT REQ GNT REQ

  32. 第六章 微型计算机系统总线 • 4、局部总线-----PCI • 5)PCI总线应用 即插即用, 支持自动配置, 支持32位/64位并行数据传输, 支持多总线结构和猝发传输方式, 与其他总线兼容, 是目前定义最完善,性能价格比最高的总线标准。

  33. 第六章 微型计算机系统总线 • 小结 • 1)计算机常用系统总线,各自特点 • 2)PCI总线特点 • 3)PCI如何进行总线仲裁 • 4)PCI总线信号的组成 • 5)PCI总线的数据传输

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