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 3）便于系统扩充和更新

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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#

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

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

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

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

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。

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

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。

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

第六章微型计算机系统总线