计算机里面的三种总线（计算机组成原理）

计算机里面的三种总线（计算机组成原理）计算机有一个统一的时钟，用于控制整个计算机的各个部件，总线也要受该时钟控制，其总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，若一个总线周期等于一个总线周期，总线时钟频率为33MHZ，总线宽带为多少？若一个总线周期内并行传输64位数据，时钟频率升为66MHZ，总线带宽为多少？一些名词：按数据传送方式的不同分：并行传输总线，串行传输总线。按连接部件的不同分可以分为：其中，系统总线主要包括三种，总线的性能指标主要有以下几条：

计算机系统的五大部件之间连接的方式有两种，一种是各部件之间使用单独的连线，称为分散连接。一种是将各部件连到一组公共信息传输线上，称为总线连接。

总线的基本概念

计算机系统的五大部件之间连接的方式有两种，一种是各部件之间使用单独的连线，称为分散连接。一种是将各部件连到一组公共信息传输线上，称为总线连接。

总线是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质，当多个部件与总线相连时，如果出现两个或者两个以上部件想总线发送信息，势必导致总线上的信号冲突，传输无效，因此在某一时刻，只允许有一部件发送信息，而多个部件可以从总线上接收相同信息。

常用的采用总结结构的计算机有：

• 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

总线的分类

按数据传送方式的不同分：并行传输总线，串行传输总线。
按连接部件的不同分可以分为：

• 片内总线（即芯片内部的总线）
• 系统总线（待会详细介绍）
• 通信总线（用于计算机系统之间或者计算机系统与其他系统之间的通信）

其中，系统总线主要包括三种，

• 数据总线（双向传输，与机器字长，传输字长有关），
• 地址总线（单向传输，与存储地址，I/O地址有关），
• 控制总线（有出，有入）。

总线特征及其性能指标

• 为了保证机械上的可靠连接，必须规定其机械特性；
• 为了保证电气上的正确连接，必须规定其电气特性；
• 为了保证正确地连接不同部件，还需要规定其功能特性和时间特性。
• 机械特性：是指总线在机械连接方式的一些特性。如插座使用标准，尺寸，管脚，排列顺序等。
• 电气特性：总线的每一根传输线上信号的传递方向和有效电平范围。由CPU发出的信号为输出信号，由CPU接收的信号为输入信号。
• 功能特性：每根传输线的功能（如地址，数据，控制） - 时间特性：信号的时序关系。

总线的性能指标主要有以下几条：

1. 总线宽度：数据线的根数，用bit表示，8位，16位，32位等（即8根，16根，32根等）。
2. 总线带宽：总线数据传输速率，即单位时间上，总线传输数据的位数，通常用美秒传输信息的字节数来衡量。用MBPS表示。计算公式为 ： 总线带宽 = 总线工作效率 X （总线工作频率/8）。8位 = 1字节
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。不同步工作的称为异步总线。
4. 总线复用：一条信号线上分时传送两种信号，通常地址线与数据线复用。
5. 信号线数：地址线，数据线，和控制线总和。
6. 总线其他控制方式： 并发，自动，总裁，逻辑，计数
7. 其他指标：负载能力

一些名词：

• 总线周期：一次传输所花的时间。
• 总线工作效率：每秒能传输几次
• 总线时钟周期：机器的时钟周期
• 总线时钟频率：即机器的时钟频率，为时钟周期的倒数。

例如下题目：

计算机有一个统一的时钟，用于控制整个计算机的各个部件，总线也要受该时钟控制，其总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，若一个总线周期等于一个总线周期，总线时钟频率为33MHZ，总线宽带为多少？若一个总线周期内并行传输64位数据，时钟频率升为66MHZ，总线带宽为多少？

设总线带宽用Dr表示，总线时钟周期用T = 1/f表示，一个总线周期传送的数据量用D表示。 则Dr = 4B x 33MHZ = 132 MB/S 则Dr = 66MHZ X (64/8) = 528MB/S

若说工作频率为33MHZ，是说一秒可进行33M次传输。

总线标准

为了使不同厂家生产的相同功能部件可以相互互换使用，需要进行系统总线标准化工作。
（1）ISA总线：系统总线

（2）EISA总线

（3）VESA总线：是一种局部总线

（4）PCI总线：现在计算机中最常用的总线之一。即插即用。

（5）AGP总线

（6）PCI-EPRESS: PCI AGP的最新版本

（7）RS-232：一种串行的通信总线标准

（8）USB总线：通用串行总线，是一种连接外部设备I/O总线标准，属于设备总线。

（9）SCSI总线：局部总线，指在系统外为两个以上的模块提供的高速传输信息通道。通常用来连接网卡，声卡，主存，视频卡。