第三章、系统总线
3.1、总线的基本概念
3.1.1、什么是总线
1、总线是连接各个不见的信息传输线，是各个部件共享的传输介质
3.1.2、总线上信息的传送
1、串行、并行
2、现如今串行较广泛
3、例子
3.1.3、总线结构的计算机举例
1、单总线结构框图
2、面向CPU的双总线结构框图
1、图示
2、给中央处理器和主存一个独立总线
3、问题：外部设备和主存出现堵塞，也会被打断
3、以存储器为中心的双总线结构框图
1、图示
2、也不能同时进行数据交互
3.2、总线的分类
3.2.1、片内总线
1、芯片内部的总线
3.2.2、系统总线
1、计算机各部件之间的信息传输线
2、内容
3.2.3、通信总线
1、内容
1、用于计算机系统之间或计算机系统与其他系统（如控制仪表，移动通信等）
2、传输方式
1、串行通信总线
2、并行通信总线
3.3、总线特性及性能指标
3.3.1、总线物理实现
3.3.2、总线特性
1、机械特性
1、尺寸、形状、管教数及排列顺序
2、电气特性
1、传输方向和有效的电平范围（高电平和低电平）
3、功能特性
1、每根传输线的功能：地址、数据、控制
4、时间特性
1、信号的时序关系
3.3.3、总线的性能指标
1、总线宽度
1、数据线的根数
2、标准传输率
1、每秒传输的最大字节数（Mbps）
3、时针同步/异步
1、同步、不同步
4、总数复用
1、地址线和数据线的复用
5、信号线数
1、地址线、数据线和控制线的总和
6、总线控制方式
1、突发、自动、仲裁、逻辑、计数
7、其他指标
1、负载能力等
3.3.4、总线的标准
1、内容
3.4、总线的结构
3.4.1、单总线结构
1、总线成为系统的瓶颈
3.4.2、多总线结构
1、双总线结构
2、三总线结构
1、高速外设可以和主存直接访问，低速依旧需要通过IO总线
2、DMA总线：直接存储器
1、三总线的另一种形式
1、会影响外部设备的运行效率
3、四总线结构
3.4.3、总线结构的举例
1、传统微型机总线结构
2、VL-BUS局部总线结构
1、将高速总线和低速总线分离
3、PCI总线
4、多层PCI总线结构
❗3.5、总线控制
3.5.1、总线的判优控制
1、基本概念
1、链式查询方法
1、其中一个部件坏了，也就用不了（缺点）
2、结构和优先级算法简单（优点）
3、IO新设备容易添加（优点）
4、速度较慢（缺点）
5、BR总线请求
6、BS表示总线状态（是否繁忙）
7、查询顺序就是IO接口的优先级顺序
2、计数器定时查询方式
1、优先级确定十分灵活（优点）
2、多了个计数器，通过设备地址进行
3、设备地址的宽度和设备有关
3、独立请求方式
1、要求线数较多，需要2n条线（缺点）
2、优先级更灵活
3.5.2、总线通信控制
1、目的
1、解决通信是否协调配合问题（主设备和从设备）
2、总线传输周期
1、申请、寻址、传输、结束
2、概念：主设备和从设备完成一次完整的周期
3、总线通信的四种方式
1、同步、半同步、异步、分离式通信
2、同步式数据输入（涉及到数学电路）
1、特点：要有定宽定距的时钟控制传输的过程
2、给定的时间点完成数据的传输操作
3 、同步式数据输出（涉及到数学电路）
1、主从模块强制同步
2、按照最慢的设备进行传输
4、异步通信
1、请求发出消息，一段时间撤销，或者回应发出请求，一段时间撤销，不管对方是否收到（不互锁）
2、请求发出消息，一段时间内没响应，则请求继续保持（半互锁）
3、主设备发出请求，从设备应答后，请求才会被撤销，从设备发出请求也一样（全互锁）
5、半同步通信（同步、异步 结合）
1、内容
2、以输入数据为例的半同步通信时序
3、简单来说就是主从模块速度不匹配，一个快一个慢，那么主模块发送读命令后，t3读数据，但是从模块没来得及把数据放到数据总线
4、图示
6、三种通信的共同点
1、内容
7、分离式通信
1、内容
8、分离式通信特点
1、各个模块都有权申请占用总线（都可以成为主模块）
2、采用同步方式通信，不等待对方回答
3、各模块准备数据时，不占用总线
4、总线被占用时，无空闲