总线技术 链接到标题

概述 链接到标题

• 总线上的设备可以分为主设备和从设备。在任一时刻，只有一
• 各个部件分时复用，公用性 个主设备可以主动发送信号，其它设备只能被动接收

优点 链接到标题

• 扩展性好，便于构建系统
• 便于产品更新换代(与上面的一样)
• 减少部件间连线的数量，可靠性大大提高(即相当于一个中心化的器件)

分类 链接到标题

所在位置 链接到标题

• 片内总线
• 系统内总线(插板内)
• 系统外总线(包括U盘等外接设备)

总线功能 链接到标题

• 地址总线
• 数据总线
• 控制总线

数据结构 链接到标题

• 并行总线(然后又可以根据时序进行分类)
  • 同步
  • 半同步
  • 异步
• 串行总线(同理时序分类)
  • 同步
  • 异步

性能指标 链接到标题

• 时钟频率
• 总线宽度:一般数据线的条数
• 总线速率:每秒能传输数据的最大次数
• 总线同步方式：同步or异步
• 总线驱动(负载)能力
• 总线带宽：每秒传输的字节数

总线带宽 链接到标题

$$ 总线带宽=\frac{总线速率\times 总线宽度}{8}=\frac{f_{\text{时钟}}\times\text{总线宽度}}{8\times\text{总线周期数}} $$

总线仲裁 链接到标题

• 合理地控制盒管理系统中多个主模块的总线请求，以避免总线冲突。
• 当多个主模块同时提出总线请求时，仲裁机构按一定的优先算法来确定谁获得对总线的使用权。

集中式 链接到标题

• 采用专门的控制器或仲裁器
• 总线控制器或仲裁器可以是独立的模块或集成在CPU中
• 协议简单而有效，但总体系统性能较低

串行仲裁 链接到标题

各主控模块共用请求信号线BR，其优先级别由其在链式允许信号线上的位置决定.因此可扩充性强

并行仲裁 链接到标题

• 各主控器有独立的总线请求BR、总线允许BG，互不影响
• 其优先级别由总线仲裁器内部模块判定

混合仲裁 链接到标题

部分模块与总线构成串行仲裁，另外的构成并行仲裁

操作和时序 链接到标题

操作 链接到标题

通过总线进行信息交换的过程

总线周期 链接到标题

总线设备完成一次完整信息交换的时间

多主模块周期 链接到标题

• 总线请求及仲裁阶段
• 寻址阶段
• 传输阶段
• 结束阶段

单个主模块系统 链接到标题

只需要寻址和传数两个阶段

时序 链接到标题

同步时序 链接到标题

• 系统使用同一时钟信号控制各模块完成数据传输
• 一般一次读写操作可在一个或多个时钟周期内完成，时钟前、后沿分别指明总线操作周期的开始和结束
• 地址、数据及读/写等控制信号可在时钟沿处改变

优点 链接到标题

• 电路设计简单，
• 总线带宽大，
• 数据传输速率快

缺点 链接到标题

• 时钟以最慢速设备为准，高速设备性能将受到影响；
• 总线信号可能存在偏斜(也就是延迟)

半同步时序 链接到标题

• 特点 同时使用主模块的时钟信号和从模块的联络信号
• 优点 兼有同步总线的速度和异步总线的可靠性与适应性

异步时序 链接到标题

系统中可以没有统一的时钟源，模块之间依靠各种联络（握手）信号进行通信，以确定下一步的动作

优点 链接到标题

全互锁方式可靠性高，适应性强

缺点 链接到标题

控制复杂，交互的联络过程会影响系统工作速度

串行总线 链接到标题

…… (验证码)

总线标准 链接到标题

• 物理特性
• 功能特性
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