1.2.4总线结构

计算机系统的硬部件线以总线方式进行互连，以便于部件和设备的扩充，并制定统一的总 线标准。随着微电子技术和计算机技术的发展，总线技术也在不断地发展和完善，因此，计算 机总线技术种类繁多，各具特色。

1.总线的定义与分类

广义地讲，任何连接两个以上电子元器件的导线都可以称为总线。通常分为如下三类总线。

（1）内部总线。用于芯片一级的互连，分为芯片内总线和元件级总线。芯片内总线用于在集成电路芯片内部各部分的连接，元件级总线用于一块电路板内各元器件的连接。

（2）系统总线。用于插件板一级的互连，用于构成计算机各组成部分（CPU、内存和接口 等）的连接。

（3）外部总线。又称通信总线，用于设备一级的互连，通过该总线和其他设备进行信息与 数据交换。

2.系统总线

系统总线有时也称为内总线，其性能直接影响到计算机的性能。常见的内总线标准如下。

（1）ISA总线。ISA是工业标准总线，它向上兼容更早的PC总线，在PC总线62个插座 信号的基础上，再扩充另一个具有36个信号的插座构成ISA总线。

ISA总线主要包括24条地址线，16条数据线，控制总线（内存读写、接口读写、中断请 求、中断响应、DMA请求和DMA响应等），±5V、±12V电源和地线等。

（2）EISA总线。该总线是在ISA总线的基础上发展起来的32位总线。该总线定义32位 地址线、32位数据线以及其他控制信号线、电源线、地线等共196个接点。总线传输速率达 33MB/S.该总线利用总线插座与ISA总线相兼容，插板插在上层为ISA总线信号；将插板插在 下层便是EISA总线。

（3）PCI总线。PCI总线是目前微型机上广泛采用的内总线。PCI总线有适于32位机的124 个信号的标准和适于64位机的188个信号的标准。PCI总线的传输速率至少为133MB/S, 64 位PCI总线的传输速率为266MB/S,具有很髙的传输速率。PCI总线的工作与处理器的工作是 相互独立的，也就是说，PCI总线时钟与处理器时钟是独立的、非同步的。PCI总线上的设备 是即插即用的。

3.外部总线

外总线的标准有七八十种之多，下面简要介绍几种。

（1）RS-232C.RS-232C是一条串行外总线，其主要特点是所需传输线比较少，最少只需 三条线（一条发、一条收、一条地线）即可实现全双工通信。传送距离远，用电平传送为15m, 电流环传送可达千米。有多种可供选择的传送速率。采用非归零码负逻辑工作，电平≤-3V为 逻辑1,而电平≥+3V为逻辑0,具有较好的抗干扰性。

（2）SCSI总线。小型计算机系统接口（SCSI）是一条并行外总线，广泛用于连接软硬磁 盘、光盘、扫描仪等。该接口总线早期是8位的，后来发展到16位。传输速率由SCSI-1的5MB/S到16位的Ultra2 SCSI的80MB/S.今天的传输速率已高达320MB/s.该总线上最多可接63种 外设，传输距离可达20m （差分传送）。

（3）USB.通用串行总线（USB）当前风头正劲，近几年得到十分广泛的应用。USB由4 条信号线组成，其中两条用于传送数据，另外两条传送+5V容量为500mA的电源。可以经过 集线器（Hub）进行树状连接，最多可达5层。该总线上可接127个设备。USB 1.0有两种传送 速率：低速为1.5Mb/s,髙速为12Mb/s.USB 2.0的传送速率为480Mb/s.USB总线最大的优 点还在于它支持即插即用，并支持热插拔。

（4） IEEE-1394.IEEE-1394是高速串行外总线，近几年得到广泛应用。IEEE-1394也支持 外设热插拔，可为外设提供电源，省去了外设自带的电源，能连接多个不同设备，支持同步和 异步数据传输。IEEE-1394由6条信号线组成，其中两条用于传送数据，两条传送控制信号， 另外两条传送8?40V容量为1500mA的电源。资料上介绍，IEEE-1394总线上可接63个设备。 IEEE-1394 的传送速率从 400Mb/s, 800Mb/s, 1600Mb/s 直到 3.2Gb/s.

IEEE-488总线。IEEE488是并行总线接口标准。微计算机、数字电压表、数码显示 器等设备及其他仪器仪表均可用IEEE488总线连接装配，它按照位并行、字节串行双向异步 方式传输信号，连接方式为总线方式，仪器设备不需中介单元直接并联于总线上。总线上最多 可连接15台设备。最大传输距离为20m,信号传输速度一般为500KB/S,最大传输速度为IMB/s.

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