《总线及整机》PPT课件.ppt
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1、1微型计算机及应用23 3输入输出接口总线输入输出接口总线PC的总线及整机结构4 45 56 6PentiumPentium微型计算机系统微型计算机系统2 2总线概述总线概述PCPC主机结构及主板主机结构及主板1 1局部总线局部总线PCPC的外存储设备的外存储设备31 1 1 1 总线概述总线概述总线概述总线概述l总线是一种数据通道,系统各部件共享总线是一种数据通道,系统各部件共享l总线可同时挂接多个部件总线可同时挂接多个部件l总线分为:内部总线、局部总线、外部总线总线分为:内部总线、局部总线、外部总线l总线上任一部件发送的信息,系统内连接到总线总线上任一部件发送的信息,系统内连接到总线上的部
2、件均可收到上的部件均可收到l信息传输时,每次只能有一个发送部件可利用总信息传输时,每次只能有一个发送部件可利用总线给一个接收部件发送信息线给一个接收部件发送信息43 3输入输出接口总线输入输出接口总线PC的总线及整机结构4 45 56 6PentiumPentium微型计算机系统微型计算机系统1 1总线概述总线概述PCPC主机结构及主板主机结构及主板2 2局部总线局部总线PCPC的外存储设备的外存储设备5l A19A19A0 A0 地址线地址线.可寻址可寻址1M1M字节的存储空间字节的存储空间l 存储器寻址时,可以使用全部存储器寻址时,可以使用全部2020条线,在存储器读条线,在存储器读和存储
3、器写周期,这些地址线都变为有效,指示存储和存储器写周期,这些地址线都变为有效,指示存储器的地址器的地址l 端口访问时,只有端口访问时,只有A15A15A0A0低低1616位有效,访问的端位有效,访问的端口数限制在口数限制在6563665636个以内,这是个以内,这是CPUCPU的限制,但的限制,但PCPC机的机的设计中,仅使用了设计中,仅使用了A9A9A010A010条地址线来寻址端口。因条地址线来寻址端口。因此,此,PCPC机总共可以访问的端口地址仅有机总共可以访问的端口地址仅有0 03FFH3FFH,总共,总共10241024个个1.1.地址总线地址总线2.1 ISA2.1 ISA2.1
4、ISA2.1 ISA局部局部局部局部总线总线总线总线6 D7D7D0D0和和SD15SD15SD8 16SD8 16条数据线条数据线 在存储器读或写周期中,这在存储器读或写周期中,这1616条数据线有效,将条数据线有效,将数据从源地址传送到目标地址。数据从源地址传送到目标地址。在在I/OI/O端口的读或写操作时,同样利用端口的读或写操作时,同样利用1616条数据线条数据线在端口与处理器之间传送数据。在端口与处理器之间传送数据。2.2.数据总线数据总线2.1 ISA2.1 ISA2.1 ISA2.1 ISA局部局部局部局部总线总线总线总线73.3.控制总线控制总线2.1 ISA2.1 ISA2.
5、1 ISA2.1 ISA局部局部局部局部总线总线总线总线l IORIOR 输入输出读信号输入输出读信号l IOWIOW 输入输出写信号输入输出写信号l MEMRMEMR和和SMEMRSMEMR 存储器读信号存储器读信号l MEMWMEMW和和SMEMWSMEMW 存储器写信号存储器写信号l ALEALE 地址锁存允许信号地址锁存允许信号l AENAEN 地址允许信号地址允许信号l I/O CH RDY I/O CH RDY I/OI/O通道就绪信号通道就绪信号l I/O CHI/O CH CKCK I/OI/O通道检测信号通道检测信号l IRQIRQi i 中断请求信号中断请求信号l DRQD
6、RQi i和和DACKDACKi i DMADMA请求信号和请求信号和DMADMA响应信号响应信号8PCIPCI总线信号及分类总线信号及分类2.2 PCI2.2 PCI2.2 PCI2.2 PCI局部局部局部局部总线总线总线总线91.1.地址和数据信号地址和数据信号2.2 PCI2.2 PCI2.2 PCI2.2 PCI局部局部局部局部总线总线总线总线l ADAD3131ADAD0 0 地址地址/数据线数据线l C/BEC/BE3 3C/BEC/BE0 0 总线命令与字节使能复用信号总线命令与字节使能复用信号l PARPAR 奇偶校验信号奇偶校验信号102.2.接口控制信号接口控制信号2.2
7、PCI2.2 PCI2.2 PCI2.2 PCI局部局部局部局部总线总线总线总线l FRAMEFRAME 帧周期信号帧周期信号l IRDYIRDY 主设备准备好信号主设备准备好信号l TRDYTRDY 从设备准备好信号从设备准备好信号l STOPSTOP 停止信号停止信号l DEVSELDEVSEL 设备选择信号设备选择信号l IDSELIDSEL 初始化设备选择信号初始化设备选择信号113.3.出错指示信号出错指示信号2.2 PCI2.2 PCI2.2 PCI2.2 PCI局部局部局部局部总线总线总线总线l PERRPERR 数据奇偶校验出错信号数据奇偶校验出错信号l SERRSERR 系统
8、出错信号系统出错信号4.4.总线仲裁信号总线仲裁信号l REQREQ 总线请求信号总线请求信号l GNTGNT 总线请求允许信号总线请求允许信号5.5.系统信号系统信号l CLKCLK 系统时钟信号系统时钟信号l RSTRST 复位信号复位信号126.646.64位扩充信号位扩充信号2.2 PCI2.2 PCI2.2 PCI2.2 PCI局部局部局部局部总线总线总线总线l ADAD6363ADAD3232 地址地址/数据扩充信号数据扩充信号l BEBE7 7BEBE4 4 总线命令总线命令/字节允许扩充信号字节允许扩充信号l PARPAR6464 奇偶校验信号奇偶校验信号l REQREQ646
9、4 6464位传输请求信号位传输请求信号l ACKACK6464 6464位传输应答信号位传输应答信号 7.7.总线锁定信号总线锁定信号 LOCKLOCK8.8.中断信号中断信号 INTAINTA、INTBINTB、INTCINTC、INTDINTD139.cache9.cache信号信号2.2 PCI2.2 PCI2.2 PCI2.2 PCI局部局部局部局部总线总线总线总线l SBOSBO 测试测试CacheCache后返回信号后返回信号l SDONESDONE CacheCache测试完成信号测试完成信号10.10.测试信号测试信号l TCKTCK 对时钟信号进行测试对时钟信号进行测试l
10、TDITDI 对输入数据进行测试对输入数据进行测试l TDOTDO 对输出数据进行测试对输出数据进行测试l TMSTMS 对模式选择进行测试对模式选择进行测试l TRSTTRST 对复位信号对复位信号RESETRESET进行测试进行测试142.3 2.3 2.3 2.3 视频视频视频视频接口接口接口接口总线总线总线总线AGPAGPAGPAGP AGPAGP(Accelerated Graphics PortAccelerated Graphics Port)就是)就是IntelIntel公公司于司于19961996年年7 7月开发的专为实现高速图形显示的视频接月开发的专为实现高速图形显示的视频
11、接口,习惯上称其为总线口,习惯上称其为总线 AGPAGP对内存实现流水线式的读对内存实现流水线式的读/写,提高了数据传写,提高了数据传输速率。同时输速率。同时AGPAGP是高速图形适配器的一条专用信息通是高速图形适配器的一条专用信息通道,不用与其他任何设备共享道,不用与其他任何设备共享152.4 PCI Express2.4 PCI Express2.4 PCI Express2.4 PCI Express总线总线总线总线PCI ExpressPCI Express总线总线是一种高速串行是一种高速串行IOIO总线总线。PCI-EPCI-E总线总线继继承了前两代局部承了前两代局部总线总线的大多数
12、的大多数优优点,又吸收了近几年来点,又吸收了近几年来计计算机体系算机体系结结构研构研发发的新成果。的新成果。PCI-E PCI-E总线总线采用点采用点对对点点异步异步传输传输模式,将数据封装成数据包,在模式,将数据封装成数据包,在设备设备之之间进间进行高行高速串行速串行传输传输。PCI-EPCI-E总线根据总线宽度的不同而有以下规格,总线根据总线宽度的不同而有以下规格,PCI PCI Express 1x(250Mbps)Express 1x(250Mbps)、2x2x、4x4x、8x8x、16x16x和和32x32x。16输入输出接口总线输入输出接口总线PC的总线及整机结构4 45 56 6
13、PentiumPentium微型计算机系统微型计算机系统2 2总线概述总线概述PCPC主机结构及主板主机结构及主板3 3局部总线局部总线PCPC的外存储设备的外存储设备1 1173.1 ATA3.1 ATA3.1 ATA3.1 ATA总线总线总线总线 和和和和SATASATASATASATA总线总线总线总线ATA(advanced technology attachment)ATA(advanced technology attachment)接口总线是接口总线是CompaqCompaq公司联公司联合合Westrn DigitalWestrn Digital公司专门为主机和硬盘连接而设计的总线
14、,也公司专门为主机和硬盘连接而设计的总线,也适用于光驱和软驱的连接,适用于光驱和软驱的连接,ATAATA也称为也称为IDEIDE(integrated drive integrated drive electronicselectronics或或inteligent drive electronicsinteligent drive electronics)。)。IDEIDE是把是把“硬盘控制器硬盘控制器”和和“盘体盘体”集成在一起的硬盘驱动器的接集成在一起的硬盘驱动器的接口总线,它通过口总线,它通过4040芯扁平电缆将磁盘驱动器或光盘驱动器连接到芯扁平电缆将磁盘驱动器或光盘驱动器连接到主机系
15、统上。一个主机系统上。一个IDEIDE接口可连两个硬盘。接口可连两个硬盘。串行硬盘驱动器接口串行硬盘驱动器接口SATASATA(serial ATAserial ATA)非常小巧,仅为)非常小巧,仅为7 7针插座,针插座,在主板上标有在主板上标有SATA1SATA1、SATA2SATA2标志的标志的7 7针插座就是针插座就是SATASATA硬盘的数据线硬盘的数据线接口,通过扁平的接口,通过扁平的SATASATA数据线,即可与数据线,即可与SATASATA硬盘连接。硬盘连接。SATASATA采用采用点对点的连接方式,每个点对点的连接方式,每个SATASATA接口只能连接一块接口只能连接一块SAT
16、ASATA硬盘。硬盘。SATASATA还有一大优势是支持热插拔。还有一大优势是支持热插拔。183.2 SCSI3.2 SCSI3.2 SCSI3.2 SCSI总线总线总线总线和和和和SASSASSASSAS总线总线总线总线 SCSISCSI是一个高速智能接口,可以作各种磁盘、光盘、磁带是一个高速智能接口,可以作各种磁盘、光盘、磁带机、打印机、扫描仪条码阅读器以及通信设备的接口。机、打印机、扫描仪条码阅读器以及通信设备的接口。SCSISCSI是是处于主适配器和智能设备控制器之间的并行输入输出接口,一处于主适配器和智能设备控制器之间的并行输入输出接口,一块主适配器可以连接块主适配器可以连接7 7台
17、具有台具有SCSISCSI接口的设备。接口的设备。SCSISCSI可以采用单级和双级两种连接方式,单级连接方式最可以采用单级和双级两种连接方式,单级连接方式最大传输距离可达大传输距离可达6m6m;双级连接方式最大传输距离可达;双级连接方式最大传输距离可达25m25m。193.3 3.3 3.3 3.3 通用串行通用串行通用串行通用串行总线总线总线总线USBUSBUSBUSB USBUSB(universal serial busuniversal serial bus)是)是IntelIntel、DECDEC、CompaqCompaq、MicrosoftMicrosoft和和IBMIBM等公司
18、等公司19961996年共同制定的串年共同制定的串行接口标准。行接口标准。主要特点:主要特点:速度快;速度快;连接简单快捷,可进行热插拔;连接简单快捷,可进行热插拔;无须外接电源;无须外接电源;扩充能力强;扩充能力强;具有高保真音频;具有高保真音频;良好的兼容性。良好的兼容性。203 3输入输出接口总线输入输出接口总线PC的总线及整机结构5 56 6PentiumPentium微型计算机系统微型计算机系统2 2总线概述总线概述PCPC主机结构及主板主机结构及主板4 4局部总线局部总线PCPC的外存储设备的外存储设备1 1214.14.14.14.1 北北北北桥桥桥桥-南南南南桥桥桥桥构建的构建
19、的构建的构建的PCIPCIPCIPCI总线总线总线总线型微型型微型型微型型微型计计计计算机系算机系算机系算机系统统统统224.24.24.24.2 北北北北桥桥桥桥-南南南南桥桥桥桥构建的构建的构建的构建的专专专专用用用用总线总线总线总线型微型型微型型微型型微型计计计计算机系算机系算机系算机系统统统统234.34.34.34.3 IOHIOHIOHIOH和和和和ICHICHICHICH芯片芯片芯片芯片组组组组构建的微型构建的微型构建的微型构建的微型计计计计算机系算机系算机系算机系统统统统244.44.44.44.4 单单单单芯片芯片芯片芯片组组组组构建的微型构建的微型构建的微型构建的微型计计计
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