导图社区 系统总线
这是一篇关于系统总线的思维导图，主要内容包括：总线通信控制，总线结构，总线的分类，总线控制，总线特性，总线概念。
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系统总线
总线概念
总线实际是由许多传输线和通路组成，每条线可以一位一位的传输二进制代码，一串二进制代码可以在一段时间内逐一传输完成
总线结构
以CPU为中心的单总线结构
优点：各种i/o设备通过i/o接口挂到i/o总线上，更便于增删设备
缺点：这种结构在I/O设备与主存交换信息时仍然要占用CPU，因此还会影响CPU的工作效率。
单总线结构
优点：当i/o设备与主存交换信息时，原则上不影响cpu工作，cpu仍可以继续处理不访问储存或i/o设备的操作。这就使cpu工作效率有所提高
缺点：只有一组总线，当某一时刻各部件都要占用总线时就会发生冲突
以存储器为中心的双总线结构
优点：在单总线的基础上又开辟出一条cpu与主存之间的总线，称为存储总线，这组总线速度高，只供主存与cpu之间的传输信息，这样既提高了传输效率，减轻了系统总线的负担，还保留 I/o设备与存储器交换信息时不经过cpu的特点
缺点：交换信息时会发生冲突
双总线结构
双总线结构特点是将速度较低的i/o设备从单总线上分离出来，形成储存总线与i/o总线分开的结构，响应速度变了
三总线结构
子主题储存总线用于cpu与储存之间的传输i/o总线供cpu与各类i/o设备之间传递信息DMA总线用于高速i/o设备与储存之间直接交换信息。在三种线结构中任意时刻只能使用一种总线储存总线与dna总线不能同时对组成进行存取，i/o总线只有在cpu执行i/o指令时才能用到
总线的分类
按数据传输方式
并行传输总线
串行传输总线
按传输宽度
8位传输总线
16位传输总线
32位传输总线
按使用范围
外设总线
测控总线
网络通信总线
按连接部件不同
片内总线
通信总线
按系统总线传输信息不同
数据总线
地址总线
控制总线
总线特性
总线性能
①总线宽度：通常是指数据总线的根数，用bit（位）表示，如8位、16位、32位、64位（即8根、16根、32根、64根）。
②总线带宽：总线带宽可理解为总线的数据传输速率，即单位时间内总线上传输数据的位数，通常用每秒传输信息的字节数来衡量，单位可用MBps（兆字节每秒）表示。例如，总线工作频率为33 MHz，总线宽度为32位（4B)，则总线带宽为33x(32÷8)=132 MBps。
③时钟同步／异步：总线上的数据与时钟同步工作的总线称为同步总线，与时钟不同步工作的总线称为异步总线。
④总线复用：一条信号线上分时传送两种信号。例如，通常地址总线与数据总线在物理上是分开的两种总线，地址总线传输地址码，数据总线传输数据信息。为了提高总线的利用率，优化设计，特将地址总线和数据总线共用一组物理线路，在这组物理线路上分时传输地址信号和数据信号，即为总线的多路复用。
⑤信号线数：地址总线、数据总线和控制总线三种总线数的总和。
⑥总线控制方式：包括突发工作、自动配置、仲裁方式、逻辑方式、计数方式等。
⑦其他指标：如负载能力、电源电压（是采用5V还是3.3V)、总线宽度能否扩展等
总线控制
链式查询：对电路故障很敏感
计数器定时查询：对电路故障不如链式查询敏感，但控制复杂
独立请求方式：响应速度快，优限次序灵活，控制复杂
总线通信控制
总线周期
申请分配阶段
寻址阶段
传数阶段
结束阶段
通信方式
同步通信
异步通信
(1）不互锁方式 主模块发出请求信号后，不必等待接到从模块的回答信号，而是经过一段时间，确认从模块已收到请求信号后，便撤销其请求信号；从模块接到请求信号后，在条件允许时发出回答信号，并且经过一段时间（这段时间的设置对不同设备而言是不同的）确认主模块已收到回答信号后，自动撤销回答信号。可见通信双方并无互锁关系。例如，CPU向主存写信息，CPU要先后给出地址信号、写命令以及写入数据，即采用此种方式。
(2）半互锁方式 主模块发出请求信号，必须待接到从模块的回答信号后再撤销其请求信号，有互锁关系；而从模块在接到请求信号后发出回答信号，但不必等待获知主模块的请求信号已经撤销，而是隔一段时间后自动撤销其回答信号，无互锁关系。由于一方存在互锁关系，一方不存在互锁关系，故称半互锁方式。例如，在多机系统中，某个CPU需访问共享存储器（供所有CPU访问的存储器）时，该CPU发出访存命令后，必须收到存储器未被占用的回答信号，才能真正进行访存操作。
(3）全互锁方式 主模块发出请求信号，必须待从模块回答后再撤销其请求信号；从模块发出回答信号，必须待获知主模块请求信号已撤销后，再撤销其回答信号。双方存在互锁关系，故称为全互锁方式。例如，在网络通信中，通信双方采用的就是全互锁方式。 异步通信可用于并行传送或串行传送。异步并行通信可参见图5.6，图中"Ready"和"Strobe"就是联络信号。异步串行通信时，没有同步时钟，也不需要在数据传送中传送同步信号。为了确认被传送的字符，约定字符格式为：1个起始位（低电平）、5~8个数据位（如ASCII 码为7位）、1个奇偶校验位（作检错用）1或1.5或2个终止位（高电平）。传送时起始位后面紧跟的是要传送字符的最低位，每个字符的结束是一个高电平的终止位。起始位至终止位构成一帧，两帧之间的间隔可以是任意长度的。图3.19是两种数据传输率的异步串行传送格式，其中图3.19(a）两帧之间有空闲位（高电平），而图3.19(b）两帧之间无空闲位，故数据传输率更高。
半同步通信
分离式通信
