4主板-总线类型.doc

Ｉ／Ｏ总线类型 总线是计算机系统中各个部件之间传输各种信息的公共通路。 微机总线按用途可分为四类信号线： ①数据／地址分时复用线：分别决定传输数据的宽度和直接寻址的范围。 ②控制、中断和时序信号线：决定总线功能的强弱及适应性的好坏。 ③电源线、地线：决定电源的种类和地线的分布与用法。 ④备用线：厂家或用户用作性能扩充或特殊要求的信号线。 微机总线按功能和规范可分为三类信号线： ①片总线：又称元件级总线，位于芯片内部，把各种不同元件连接在一起构成不同功能插件的所有信号线或连接线，如CPU内部寄存器与ALU之间的通路。 ②内部总线：又称系统总线、板级总线，位于设备内部各插件板之间的连接通路，用来连接CPU、内存和I/O接口电路的信号线。 局部总线：各插件板（包括主板）通常也是一个完整的子系统，板上含有CPU、RAM、ROM、I/O接口芯片等功能电路，这些部件（芯片）之间的信息传送通路称为局部总线，如CPU与外设之间的PCI连接总线。 ③外部总线：又称通信总线、设备级总线，位于机箱或板卡外部，是用来连接计算机系统的两个主要部件的通路，如主板与键盘、显示器、硬盘等设备之间的通路。 不论哪一类总线又分为三种总线： ①数据总线：用来传输数据信号的三态控制（总线逻辑电路的输出电平的三种状态，逻辑0、逻辑1、高阻）双向总线。CPU内部数据总线的宽度（位数）决定了CPU处理数据的能力；CPU外部数据总线（系统总线）的宽度决定了CPU与外界传输数据的能力。 ②地址总线：只由CPU发出存储器单元地址或I/O端口地址时所使用的三态控制单向总线，其宽度（位数）决定了CPU访问存储器或外设的能力。 ③控制总线：为协调微机各部件同步动作而传输各种命令信号的三态控制单/双向总线，没有位数。 按主板总线（扩展槽）的发展历史和连接结构，可分为以下6种类型。 ⑴ PC总线：用于以8088为CPU的IBM PC/XT机，又称XT总线；总线工作频率4.77MHz；总线宽度8位；数据传输速率2.38MBPS；扩展槽有62个引脚（线）；把CPU视为总线的唯一主控设备来传输数据。 ⑵ ISA（工业标准体系结构总线）：用于以80286为CPU的IBM PC/AT机，又称AT总线；总线宽度16位，兼容8或16位插卡；总线频率8MHz；数据传输率8MBPS；扩展槽为（62＋36）线；打破了总线与CPU的同步关系而可单独使用；加强了中断处理和DMA（直接存储器存取）传输能力。 ⑶ MCA（微通道结构总线）：用于IBM PS/2机，非开放性、与ISA不兼容的总线；总线宽度32位；总线频率10MHz；数据传输率40MBPS；扩展槽140线；采用总线主控技术，总线传输控制主要由总线控制芯片管理；可支持16个总线主控制器，各设备传输数据时由总线控制器按优先次序安排；加强了芯片组在主板上的地位。 ⑷ EISA（扩展型工业标准体系结构总线）：为对抗IBM对MCA总线的垄断并要求在功能、电气、物理上保持与XT、AT总线兼容而制定的总线标准；32位数据通道；33MBPS最大传输率；扩展槽采用（62＋36）×2线结构，内部是两层触点结构；支持多处理器。 ISA、MCA和EISA是三种总线标准或称标准总线。为解决CPU与高速外设间传输速度慢的“瓶颈”问题，出现了以下2种局部总线标准。 ⑸ VESA（视频电子标准协会局部总线）：简称VL总线或VL_BUS或VLB，是在CPU总线与ISA总线之间插入的一级总线；总线宽度32位；总线时钟与CPU主频有关，最大不超过40MHz；支持突发传输模式，可确保总线不断地满载数据，最高传输率132MBPS；直接驱动的外设只有两个；用于486主板上。 ⑹ PCI（外围部件互联局部总线）：不依附于某个具体处理器，可应用于任何主板上；是CPU与外设（如显卡）之间插入的一级总线，由一个PCI桥接电路实现对这一层的管理并实现上、下层间的接口以协调数据传送；总线宽度32位或64位；总线工作频率33.3MHz（1.0版）或66.7MHz（2.0或2.1版），与CPU及时钟频率无关；支持突发传输模式，最大传输率32×33.3÷8（数据位宽×总线频率÷8b/B）＝133MBPS或64×66.7÷8＝528MBPS；168线扩展槽；支持总线主控和同步操作；采用多路复用技术；支持PnP功能，能自动识别、配置并驱动外设；最多可同时支持10台外设。 继PCI之后开发的外围接口总线和总线接口标准主要有以下几种。 ⑺ AGP（图形加速／高级图形接口）：为解决视频带宽紧张而采用的图形加速端口，它不是一种总线，而是3D显卡与主板外部总线的专用接口；采用点对点连接控制芯片和显卡，在主存与显卡之间提供一条直接通道，使3D图形数据越过PCI总线直接送入显示子系统；数据宽度32位；工作频率66.7MHz（AGP