第六章公交系统
PS :这些是我自己的期末复习笔记。 如果能帮到大家的话我会很高兴。 如果我有写错的地方，希望大家多指出来。
6.1总线概念
总线是多个系统功能部件进行数据传送的公共通路。
按位置：单处理器系统中的总线大致分为三类。
(1)内部总线)在CPU内部连接各寄存器及运算单元的总线
(2)系统总线) CPU和计算机系统的其他高速功能部件，如存储器、通道等相互连接的总线。
)3) I/O总线(连接中低速I/O设备的总线。
总线特性
物理特性是指总线的物理连接方式，包括总线数量、总线插头、插座形状、导线排列方式等。 功能特性：描述总线中每条线路的功能。
电气特性:定义每个在线信号的传送方向和有效电平范围。 发送到CPU的信号称为输入信号(IN )，从CPU发送的信号称为输出信号(OUT )。
时间特性:定义每条生产线何时生效。 规定总线上信号的有效时序关系，以便CPU能够正确使用。
总线评价指标
总线带宽（BW）:总线带宽指的是单位时间内总线上可传送的数据量。 单位为字节/秒(B/s )或兆字节/秒(MB/s )。 总线带宽是总线本身能达到的最高传输速率。 与总线带宽密切相关的两个概念是总线宽度和总线的工作频率。
总线宽度（W）总线的宽度指的是总线能同时传送的数据位数(通常，标题中有“在一个总线周期内并行传输XX字节的数据”这样的语句) )。
**总线操作频率(f ) **总线的操作频率，即总线的时钟频率。 以MHz为单位。 这是用于调整总线上各种行为的时钟信号的频率。 工作频率越高，总线的工作速度越快。
总线带宽的计算公式以下：
bw=(w/8 ) f/每个访问周期的时钟数
说明：
(W/8 ) :如果用比特表示w，则除了8之外获得字节数。
每个访问周期的时钟数：如果没有写标题则为1
6.1.2总线连接方式
单总线结构使用连接CPU、主存储器和I/O设备的系统总线，称为单总线结构。 2 .多总线结构
6.1.3总线内部结构
6.1.5总线配置示例CPU总线：也称为CPU——存储器总线。 这条总线可以连接到主存储器。 PCI总线用于连接高速I/O设备模块。 ISA总线—奔腾机器使用此总线连接到低速I/O设备。
6.2 总线接口
6.2.1 信息的传送方式
在计算机系统中，传输信息采用串行传输、并行传输和时分传输三种方式。 但从速度和效率上看，系统总线上传输的信息必须采用并行传输方式。
串行传输
在只有一条传输线串行传输的情况下，所传输的数据需要在发送部件上进行并-串转换，这被称为分解； 接收零件需要串-并转换，这称为组件。 为了区别一段时间内到底传递了多少0或1，在位时间串行传输中低位在前，高位在后。
例题：使用串行接口传输7位ASCII码，具有1位奇偶校验位、1位开始位和1位停止位。 在波特率为9600波特的情况下，字符传输速率为____。 A.960 B.873 C.1371 D.480
a )波特率)每秒发送9600位
题意： 10位=1个字符，所以每秒发送960个字符，选择a
主题
2 .并行传输
并行传输二进制信息时，每个数据位需要单独的传输线路。
3 .时分传输
6.2.2 总线接口的基本概念
接口是I/O设备适配器，是通过总线连接CPU、主存储器和外围设备的逻辑部件。
I/O设备适配器=I/O接口=适配器=I/O功能模块
一个适配器的两个接口：一个连接到系统总线，采用并行方式，另一个连接到设备
6.3公交仲裁
解决多个主设备同时竞争总线为了控制权，需要总线仲裁部件
总线仲裁方式根据电路的位置分为集中式仲裁和3358www.Sina.com/两种。
对于单处理器系统总线，总线仲裁器-总线控制器是CPU的一部分
6.3.1 分布式仲裁
集中式仲裁
1.链式查询方式：
式：授权信号线（BG）从总线仲裁器出发，每经过一个设备，检查其是否有总线请求，有的话就该I/O接口有总线控制权，且不往下查询，没有就往下查询。所以，离总线仲裁器最近的，有最高优先权。
链式查询是通过接口的优先级排队电路实现的。
缺点：1.对电路故障敏感。2.优先级低的可能一直不能使用总线。
2.计数器定时查询方式
计数器初值也可用程序来设置，这可以方便地改变优先次序，但这种灵活性是以增加线数为代价的。
3,独立请求方式优点：总线请求响应的速度快，用不着一个设备接一个设备地查询。其次，对优先次序的控制相当灵活；缺点：扩充性较差；
分布式仲裁
分布式仲裁不需要中央仲裁器，每个潜在的主方功能模块都有自己的仲裁号和仲裁器。
当它们有总线请求时，把它们唯一的仲裁号发送到共享的仲裁总线上，每个仲裁器将仲裁总线上得到的号与自己的号进行比较。如果仲裁总线上的号大，则它的总线请求不予响应，并撤消它的仲裁号。最后，获胜者的仲裁号保留在仲裁总线上。显然，分布式仲裁是以优先级仲裁策略为基础。
优点：线路可靠性高（个别仲裁故障不会影响整个系统）
缺点：设计复杂
6.4.1 总线的定时
总线的一次信息传送过程，大致可分为如下五个阶段：请求总线，总线仲裁，寻址(目的地址)，信息传送，状态返回(或错误报告)。 定时：事件出现在总线上的时序关系。
数据传送过程中采用的两种定时方式：
**1. 同步定时
2.异步定时**
16. 6.5.1 多总线结构PCI是一个与处理器无关的高速外围总线，又是至关重要的层间总线。它采用同步时序协议和集中式仲裁策略，并具有自动配置能力。PCI没有DMA（直接存储器传送），PCI总线支持猝发式传送
本 章 小 结
1.总线是构成计算机系统的互联机构，是多个系统功能部件之间进行数据传送的公共通道，并在争用资源的基础上进行工作。
2.总线有物理特性、功能特性、电气特性、机械特性，因此必须标准化。
3.当代流行的标准总线追求与结构、CPU、技术无关的开发标准。其总线内部结构包含：①数据传送总线（由地址线、数据线、控制线组成）；②仲裁总线；③中断和同步总线；④公用线（电源、地线、时钟、复位等信号线）。
4.计算机系统中，根据应用条件和硬件资源不同，信息的传输方式可采用：①并行传送；（ 用并行方式传送二进制信息时，对每个数据位都需要单独一条传输线。）②串行传送；（一条传输线；位时间；低位在前，高位在后。）③ 复用传送。 衡量总线性能指标：带宽(BW)：总线本身能达到的最高传输速率。
5总线定时方法：（1）.同步定时（事件出现在总线上的时刻由总线时钟信号来确定，总线周期长度确定） （2）.异步定时