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第13章总线本章重点总线的分类和性能指标ISA总线和EISA总线的主要信号PCI总线的特点和主要信号的含义微型机系统的层次化局部总线结构外部总线IDE的主要信号SCSI总线和ATA总线的比较RS－232－C总线的电平标准和信号USB总线的概况MULTIBUS总线的信号分类MULTIBUS总线的仲裁方式教学建议以局部总线为基础，再概述外部总线，MULTIBUS部分可以自学，MULTIBUS总线对于从事高层次系统设计的研究人员十分重要。本章用5学时，其中：局部总线3学时外部总线2学时MULTIBUS总线自学总线结构带来的优点：支持模块化设计开放性和通用性灵活性好13.1总线的分类和性能指标分类：内部总线局部总线系统总线外部总线性能：总线宽度总线频率传输率13.2PC机的局部总线局部总线ISA局部总线MCA局部总线EISA局部总线VESA局部总线PCI13.2.1局部总线ISA构成：主槽：62脚（在14章有对其信号的详细说明）附加槽：36脚数据线（8条）地址线（4+3条）控制线13.2.2局部总线MCA（1）分类：16位MCA32位MCA（2）优点：大大提高系统性能自动检测适配器对地址线分布精心设计（2）缺点：和ISA总线不兼容13.2.3局部总线EISAEISA的新增信号：LA31～LA24、LA16～LA2地址线BE3#～BE0#字节允许D31～D16高16位数据线CMD#结束信号START#起始信号MREQn#总线主控请求MACKn#总线主控确认MSBURST#主设备突发传输SLBURST#从设备突发传输M/IO#存储器/外设选择W/R#读写信号LOCK#总线锁定EX32#和EX16#总线标准信号EXRDY准备好信号13.2.4局部总线VESA（1）特点：数据宽度为32位，可扩展为64位，频率为33MHz，传输率可达132MB/s允许适配器直接连CPU总线支持回写式Cache（2）缺点：没有设置缓冲器只能连接3个扩展卡13.2.5局部总线PCIPCI总线的特点PCI总线的信号1.PCI总线的特点高传输率高效率即插即用独立于CPU负载能力强、易于扩展兼容各类总线2.PCI总线的信号（1）地址和数据信号AD31～AD0地址/数据C/BE3#～C/BE0#总线命令/字节允许PAR奇偶校验（2）接口控制信号FRAME#帧数据总线周期信号TRDY#从设备准备好信号IRDY#主设备准备好信号STOP#停止信号DEVSEL#设备选择信号IDSEL#初始化设备选择信号（3)出错指示信号PERR#奇偶校验出错SERR#系统出错(4)总线仲裁信号REQ#总线请求GNT#总线请求允许(5)系统信号CLK时钟RST#复位(6)64位扩充信号AD63～AD32地址/数据扩充C/BE7#～C/BE4#高32位命令和字节允许扩充PAR64奇偶校验REQ64#64位传输请求ACK64#64位传输应答(7)Cache信号SBO#测试Cache后返回信号SDONE#Cache测试完成(8)测试信号TCK对时钟信号进行测试TDI对输入数据作测试TDO对输出数据作测试TMS对模式选择作测试TRST#对RESET作测试(9)总线锁定信号LOCK#总线锁定信号(10)中断信号INTA、INTB#、INTC#、INTD#中断请求信号13.3微型机系统中的层次化局部总线微型机系统中多层次的局部总线13.4外部总线(1)分类并行通信总线串行通信总线(2)用途：连接外设13.4.1外部总线IDE和EIDE(1)IDE总线的主要信号D15～D016位数据线CS1#～CS0#选通IOR#，IOW#读写DRQ和DACK#DMA请求和应答RST复位信号IOCS16#16位传输选通IORDYI/O设备准备好IRQ中断请求EIDE总线特点：兼容IDE信息量大传输率高13.4.2外部总线SCSISCSI的概况SCSI中的创新技术SCSI和ATA的比较1.SCSI的概况（1）连接方式单极双极（2）信号组织机制异步方式同步方式2.SCSI中的创新技术双沿触发DT技术自适应机制快速仲裁机制封包传输技术3.SCSI和ATA的比较（1）设计目标SCSI目标是高性能ATA目标是低成本（2）软件SCSI需要驱动支持ATA不需要（3）CPU占用率SCSI低ATA高13.4.3外部总线RS-232-CRS-232-C标准：信号电平标准控制信号的定义TTL和RS-232-C之间的电平转换13.4.4通用串行总线USB串行接口连接简单适用于中速、低速的串行外设需软硬件支持13.5系统总线MULTIBUS特点：独立于CPU灵活性强可靠性和抗干扰性好13.5.1MULTIBUS的信号（1）地址线和相应的控制线20根地址线：ADR13#~ADR0#RAM禁止信号INH1#ROM禁止信号INH2#（2）数据线和相应的联络线双向数据线：DATF#～DAT0#存储器读信号：MRDC#存储器写信号：MWTC#I/O读信号：IORC#I/O写信号：IOWC#数据传输控制的信号：XACK#数据高位字节允许信号：BHEN#（3）中断控制信号中断请求线：INT7#～INT0#中断允许线：INTA#（4）总线裁决控制信号总线时钟信号：BCLK#总线优先权输入信号：BPRN#总线优先权输出信号：BPRO#总线忙信号：BUSY#总线请求信号：BREQ#公共的总线请求信号CBRQ#（5）其他信号地线＋5V、－5V、＋12V、－12V电源线恒定时钟线：CCLK#13.5.2MULTIBUS的总线操作MULTIBUS的读操作和写操作MULTIBUS的字节交换总线仲裁1.MULTIBUS的读操作和写操作读操作时序图写操作时序图2.MULTIBUS的字节交换字节交换的数据传输路径（┄┄表示字节交换路径）MULTIBUS字节交换器的具体电路3.总线仲裁串行的总线仲裁方式总线仲裁器的基本电路并行的总线优先权仲裁并行的总线优先权仲裁时序和总线控制权交换时序(a)优先权仲裁时序(b)控制权交换时序