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第9章总线●总线和连线图1普通连线图2高级总线●计算机总线的层次性片内总线、主板总线、通信总线●计算机总线的多样性PC总线、ISA总线、PCI总线CAN总线、USB总线、RS-232总线、485总线总线是一种高技术连线方法PⅢ微型计算机典型系统主板结构图与主机连接插头输出输入及MIDI插口接口控制芯片音频功率放大音频数字处理器DSPDA/AD控制转换器AMP音频放大器适配器——声卡结构挂在主板总线上——电气连接金手指机械连接外部总线—通信线计算机总线分类内部总线外部总线局部总线：PC,ISA,PCI系统总线（目前只有超级计算机才有，以支持多CPU并行作业。)并行通信口：打印机接口串行通信口：RS-232C,USB，CAN计算机总线性能指标：三方面1、总线宽度如ISA总线为16位总线；PCI总线为32位。在一个系统中，总线的宽度不会超过CPU的数据线宽度。2、总线频率指总线工作时每秒钟能传输数据的次数。比如：ISA的频率为8MHz,PCI的频率为33MHz,PCI-2的频率为66MHz.3、传输率每秒钟能传输的字节数，用MB/s表示。传输率=[总线宽度/8]×频率比如：PCI总线宽度为32b(位),总线频率为33MB/s，所以PCI总线的传输率为：[32/8]×33=132MB/s。结论：总线宽度越宽，频率越高，则传输率越高。计算机总线分类内部总线外部总线局部总线：PC,ISA,PCI系统总线（目前只有超级计算机才有，以支持多CPU并行作业。)并行通信口：打印机接口串行通信口：RS-232C,USB下面先讲：PC总线：最早的PC总线，也是最简单的计算机局部总线第二节PC总线（8位总线）PC总线插槽上有62个引脚，分A、B两面，每面3l条引脚，分别为A0～A31和B0～B3l。PC总线插槽（即I/O接插座）在PC/XT机的主板中的位置如图9-5所示。时钟发生器82848088CPU协处理器8087地址锁存器数据收发器总线控制器8288I/O端口译码器中断控制器8259ADMA控制器8237A计数器/定时器8253并行I/O接口8255存储器地址译码器RAMROMCBDBAB+5V系统配置DIP开关键盘接口扬声器接口…………………………+12V-5V-12V地电源输入：62芯I/O扩展插槽往往将8259等用不完的功能线放入总线备用●PC总线各引脚的名称、功能定义●总线除了按“地址、数据、控制”分为三类外，还可按谁提供总线分：CPU提供的，接口芯片提供的，主板设计师提供的。●此总线为8位总线5.24总线标准规范[总线说明书]（1）物理特性物理特性指的是总线物理连接的方式，包括总线的根数、总线的插头、插座的形状、引脚的排列及间隔尺寸。—————功能卡加工商关心的事。（2）功能特性功能特性描述的是在一组总线中，每一根线的功能是什么。俗称三总线。尤其是中断请求资源IRQi、DMA请求资源DRQi、电源、信号源等资源。—————功能卡硬件设计师关心的事。（3）电气特性电气特性定义每一根线上信号的传送方向、有效电平、电流范围。—————功能卡硬件设计师关心的事。（4）时间特性时间特性定义了每根线在什么时间有效，也就是每根线的时序。—————功能卡软件设计师关心的事。9.3ISA总线8位的PC总线马上跟不上CPU数据位（8、16、32、64）的快速发展，1984年IBM公司推出了16位的ISA总线。ISA总线是对62线的PC总线的扩充，它将62线扩充为98线，并和PC总线兼容。PC总线的62线扩充的36线注：解决了与PC总线的兼容问题ISA总线增加的部分：对24位地址线的全部读写控制总线高8位字节允许扩充的数据线扩展的地址线总线控制请求内存16位和I/O16位片选（由适配器发往主机板）9.4PCI总线上图中左侧最长的插槽为ISA插槽（黑色），中间白色的为PCI插槽，右边棕色的插槽为AGP插槽（图形加速卡）。5V32位插槽5V64位插槽3.3V32位插槽3.3V64位插槽连接卡口四种PCI插卡槽目前多用3.3V32位插槽此组控制线是PCI设备能具即插即用功能的关键PCI总线读操作时序注：FRAME配合IRDY、TRDY完成地址信号与数据信号的分离注：386CPU及以后的CPU，地址和数据时分离的。注：一个时钟传一个数据，是否插入等待要看IRDY和TRDY能突发传输！PC总线、ISA总线读操作时序（复习）9.5RS-232串行通信总线异步串行近距离通信的硬件电路：针脚定义符号1载波检测DCD2接收数据RXD3发送数据TXD4数据终端准备好DTR5信号地SG6数据准备好DSR7请求发送RTS8清除发送CTS9振铃提示RITXCDSRDTRCTSRTSRXDTXDRXC异步MODEM波特率发生器电话线接口电话线8251A地址总线数据总线控制总线图8.338251A与异步MODEM连接图9.6通用串行总线USBUSB是应用在PC领域的新型接口技术。电脑连接外围设备的接口无统一的标准。USB将这些接口统一起来，形成通用串行总线（UniversalSerialBus，USB），提供所谓“万用”（onesizefitsall）连接功能。USB口比RS-232口在近距离通信方面优越得多：1.通信速度更快；2.扩展更容易；3.具有即插即用功能。USB与RS-232的转换芯片CH341，可以解决很多老设备与PC机的串行通信不匹配问题。USB转3线RS232串口电路图注：此图为姚军钢同学提供USB转单片机串口电路图注：此图为姚军钢同学提供13.3微型机系统中的层次化局部总线SGSGTDTDTDRDRTSRTSRDCTSCTSRDSGDTRDTRSGDSRDSRDCDDCDRIRI（a）（b）RDTDPC机(1)PC机(2)数据终端设备DTE数据终端设备DTE串行通信接口的典型连接主机系统结构简介扬声器8个8位62引脚扩展槽扩展总线缓冲CPU8088(4.77MHz)8087（可选）ROMBIOSDRAM控制器RAM8237DMA控制器DMA页面寄存器8253定时/计数器8259中断控制器8250串行通信控制器键盘与并行控制电路PC和PC/XT总线的微机系统结构示意图400MHz带宽3.2GB/s系统总线存储器接口DMA33/66/100IDE接口133MB/sPCI总线CPUPentium4I82850芯片（北桥芯片）DualChannelRDRAM带宽3.2GB/sAGP4X1GB/sLANICH2I82801BA（南桥芯片）USB6ChannelAudioCMOSRAM/BIOSPentium4微处理器微机系统结构PⅢ微型计算机典型系统主板结构图P4主板的外形图与主机连接插头输出输入及MIDI插口接口控制芯片音频功率放大音频数字处理器DSPDA/AD控制转换器AMP音频放大器适配器——声卡结构主板IDE接口。IDE接口IDE的英文全称为“IntegratedDriveElectronics”，即“电子集成驱动器”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度，数据传输的可靠性得到了增强，硬盘制造起来变得更容易，因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容。对用户而言，硬盘安装起来也更为方便。IDE这一接口技术从诞生至今就一直在不断发展，性能也不断的提高，其拥有的价格低廉、兼容性强的特点，为其造就了其它类型硬盘无法替代的地位IDE代表着硬盘的一种类型，而其后发展分支出更多类型的硬盘接口，比如ATA、UltraATA、DMA、UltraDMA等接口都属于IDE硬盘。本章结束!