企业网站备案资料,网站建设08,高质量外链平台,网站后台 请示文章目录课程笔记导览附录#xff1a;英语解释第三章 总线3.1 总线的基本概念使用总线的原因#xff1a;总线的定义总线上信息的传送总线结构举例单总线结构面向CPU的双总线结构以存储器为中心的双总线结构框图3.2 总线的分类3.3 总线性能及性能指标总线物理实现总线特性总线…文章目录课程笔记导览附录英语解释第三章 总线3.1 总线的基本概念使用总线的原因总线的定义总线上信息的传送总线结构举例单总线结构面向CPU的双总线结构以存储器为中心的双总线结构框图3.2 总线的分类3.3 总线性能及性能指标总线物理实现总线特性总线的性能指标总线的标准3.4 总线结构单总线结构多总线结构总线结构举例3.5 总线控制总线判优控制总线判优控制分类链式查询实现过程计数器定时查询独立请求方式总线通信控制总线传输周期总线通信的四种方式课程笔记导览计算机组成原理学习笔记(1)概述计算机组成原理学习笔记(2)发展计算机组成原理学习笔记(3)总线计算机组成原理学习笔记(4)存储器计算机组成原理学习笔记(5)I/O计算机组成原理学习笔记(6)数字计算机组成原理学习笔记(7)指令系统计算机组成原理学习笔记(8)CPU的结构和功能计算机组成原理学习笔记(9)控制单元的功能计算机组成原理学习笔记(10)控制单元的设计附录英语解释CPU——Central Processing Unit中央处理机(器)PC——Program Counter程序计数器存放当前欲执行指令的地址并可自动计数形成下一条指令地址的计数器IR——Instruction Register指令寄存器存放当前正在执行的指令的寄存器CU——Control Unit控制单元(部件)控制器中产生微操作命令序列的部件为控制器的核心部件ALU——Arithmetic Logic Unit算术逻辑运算单元运算器中完成算术逻辑运算的逻辑部件ACC——Accumulator累加器运算器中运算前存放操作数、运算后存放运算结果的寄存器MQ——Multiplier-Quotient Register乘商寄存器乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器X——此字母没有专指的缩写含义可以用作任一部件名在此表示操作数寄存器即运算器中工作寄存器之一用来存放操作数MAR——Memory Address Register存储器地址寄存器内存中用来存放欲访问存储单元地址的寄存器MDR——Memory Data Register存储器数据缓冲寄存器主存中用来存放从某单元读出、或写入某存储单元数据的寄存器I/O——Input/Output equipment输入/输出设备为输入设备和输出设备的总称用于计算机内部和外界信息的转换与传送MIPS——Million Instruction Per Second每秒执行百万条指令数为计算机运算速度指标的一种计量单位第三章 总线3.1 总线的基本概念使用总线的原因避免不必要的部件两两链接使得可扩展外设成为可能新增外设不需要重新布线链接到所有原有部件总线的定义总线是连接各个部件的信息传输线是各个部件共享的传输介质总线上信息的传送串行传输距离比较远机器之间并行多位数据共同传输传输距离比较短会存在相互干扰计算机内部总线结构举例单总线结构单总线成为瓶颈因为统一时间只能有一个设备在使用总线面向CPU的双总线结构因为数据存储和读取所以改进出M总线限制外部设备和贮存之间的通信会很麻烦以存储器为中心的双总线结构框图3.2 总线的分类3.3 总线性能及性能指标总线物理实现总线特性机械特性尺寸、形状、管脚数及排列顺序电气特性传输方向和有效的电平范围功能特性每根传输线的功能(地址、数据、控制)时间特性总线的性能指标总线宽度数据线的根数标准传输率每秒传输的最大字节数(MBps)时钟同步/异步同步、不同步总线复用地址线与数据线复用信号线数地址线、数据线和控制线的总和总线控制方式突发、自动、仲裁、逻辑、计数其他指标负载能力总线的标准3.4 总线结构单总线结构多总线结构双总线结构三总线结构四总线结构总线结构举例 3.5 总线控制总线判优控制主设备(模块)对总线有控制权·从设备(模块)响应从主设备发来的总线命令总线判优控制分类集中式链式查询计数器定时查询独立请求方式分布式链式查询实现过程实现过程接口从总线发出请求信号此时总线控制部件接收到请求但是不知道具体是哪个I/O发出的请求总线同意线进行链式查询直到查找到第一个有总线请求的I/O接口然后设置总线忙之后设备就可以使用总线了示意图评价电路故障特别敏感尤其是BG速度比较慢结构简单好设计增加设备很容易优先级算法很容易可靠性设计很容易实现使用场景微型计算机和嵌入式系统计数器定时查询实现过程总线控制部件接收到通过BR发出的请求后在可以应答的情况下启动计数器对计数器等于0对应的地址进行查询如果不是它发出的就自动加1并进行下一个地址的查询直到查找到发出信号的设备示意图评价优先级确定很灵活计数器的初值可以设置顺序可以调整因为设备地址线是根据设备数决定的如果有八个设备就需要三条设备地址线才能通过计数器完成相应的查找映射独立请求方式实现过程多个设备发出请求信号根据排队器进行排队选取优先级最高的进行应答示意图评价优先级非常灵活线数比较多总线通信控制目的解决通信双方协调配合问题总线传输周期申请分配阶段主模块申请总线仲裁决定寻址阶段主模块向从模块给出地址和命令传数阶段主模块和从模块交换数据结束阶段主模块撤消有关信息总线通信的四种方式同步通信由统一时标控制数据传送异步通信采用应答方式没有公共时钟标准半同步通信同步、异步结合分离式通信充分挖掘系统总线每个瞬间的潜力同步通信每一个时钟周期的沿作为一个操作的时间节点应用场景总线长度比较短同步数据输入同步数据输出异步通信通过请求和回答进行通信联络半同步通信增加了等待信号为了适应不同响应速度的主从设备上述三种通信的共同点在一个总线传输周期(以输入数据为例)主模块发地址、命令占用总线从模块准备数据不占用总线(总线空闲)从模块向主模块发数据占用总线分离式通信分离出两个部分周期 两次申请一次准备数据或者相应的时间就会被空出来可以做其他的事情特点各模块有权申请占用总线采用同步方式通信不等对方回答各模块准备数据时不占用总线总线被占用时无空闲
