總線(Bus)是計(jì)算機(jī)各種功能部件之間傳送信息的公共通信干線,它是由導(dǎo)線組成的傳輸線束, 按照計(jì)算機(jī)所傳輸?shù)男畔⒎N類,計(jì)算機(jī)的總線可以劃分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線,分別用來傳輸數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)地址和控制信號(hào)??偩€是一種內(nèi)部結(jié)構(gòu),它是cpu、內(nèi)存、輸入、輸出設(shè)備傳遞信息的公用通道,主機(jī)的各個(gè)部件通過總線相連接,外部設(shè)備通過相應(yīng)的接口電路再與總線相連接,從而形成了計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,各個(gè)部件之間傳送信息的公共通路叫總線,微型計(jì)算機(jī)是以總線結(jié)構(gòu)來連接各個(gè)功能部件的。
總線_總線 -總線特性
由于總線是連接各個(gè)部件的一組信號(hào)線。通過信號(hào)線上的信號(hào)表示信息,通過約定不同信號(hào)的先后次序即可約定操作如何實(shí)現(xiàn)??偩€的特性如下
(1)物理特性:
物理特性又稱為機(jī)械特性,指總線上部件在物理連接時(shí)表現(xiàn)出的一些特性,如插頭與插座的幾何尺寸、形狀、引腳個(gè)數(shù)及排列順序等。
(2)功能特性:
功能特性是指每一根信號(hào)線的功能,如地址總線用來表示地址碼。數(shù)據(jù)總線用來表示傳輸?shù)臄?shù)據(jù),控制總線表示總線上操作的命令、狀態(tài)等。
(3)電氣特性:
電氣特性是指每一根信號(hào)線上的信號(hào)方向及表示信號(hào)有效的電平范圍,通常,由主設(shè)備(如CPU)發(fā)出的信號(hào)稱為輸出信號(hào)(OUT),送入主設(shè)備的信號(hào)稱為輸入信號(hào)(IN)。通常數(shù)據(jù)信號(hào)和地址信號(hào)定義高電平為邏輯1、低電平為邏輯0,控制信號(hào)則沒有俗成的約定,如WE表示低電平有有效、Ready表示高電平有效。不同總線高電平、低電平的電平范圍也無統(tǒng)一的規(guī)定,通常與TTL是相符的。
(4)時(shí)間特性:
時(shí)間特性又稱為邏輯特性,指在總線操作過程中每一根信號(hào)線上信號(hào)什么時(shí)候有效,通過這種信號(hào)有效的時(shí)序關(guān)系約定,確保了總線操作的正確進(jìn)行。
為了提高計(jì)算機(jī)的可拓展性,以及部件及設(shè)備的通用性,除了片內(nèi)總線外,各個(gè)部件或設(shè)備都采用標(biāo)準(zhǔn)化的形式連接到總線上,并按標(biāo)準(zhǔn)化的方式實(shí)現(xiàn)總線上的信息傳輸。而總線的這些標(biāo)準(zhǔn)化的連接形式及操作方式,統(tǒng)稱為總線標(biāo)準(zhǔn)。如ISA、PCI、USB總線標(biāo)準(zhǔn)等,相應(yīng)的,采用這些標(biāo)準(zhǔn)的總線為ISA總線、PCI總線、USB總線等。
總線_總線 -外部總線
外部總線指纜線和連接器系統(tǒng),用來傳輸I/O路徑技術(shù)指定的數(shù)據(jù)和控制信號(hào),另外還包括一個(gè)總線終結(jié)電阻或電路,這個(gè)終結(jié)電阻用來減弱電纜上的信號(hào)反射干擾。
并發(fā)
ATA:磁盤/磁帶周邊附件總線,也稱 PATA、IDE、EIDE、ATAPI 等等。
(the original ATA is parallel, but see also the recentserial ATA)
HIPPI(HIgh Performance Parallel Interface):高速平行接口。
IEEE-488:也稱 GPIB(General-Purpose Instrumentation Bus)或 HPIB(Hewlett-Packard Instrumentation Bus)。
PC card:前身為知名的PCMCIA,常用于筆記本電腦和其它便攜式設(shè)備,但自從引入U(xiǎn)SB以及嵌入式網(wǎng)絡(luò)后,這個(gè)總線就慢慢不再使用了。
SCSI(Small Computer System Interface):小型電腦系統(tǒng)接口,磁盤/磁帶周邊附件總線。
串行
USBUniversal Serial Bus, 大量外部設(shè)備均采用此總線
Serial Attached SCSIand otherserial SCSIbuses
Serial ATA
Controller Area Network("CAN總線")
EIA-485
FireWire
Thunderbolt
總線_總線 -計(jì)算機(jī)總線
a.主板的總線

在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中,人們常常以MHz表示的速度來描述總線頻率。計(jì)算機(jī)總線的種類很多,前端總線的英文名字是Front Side Bus,通常用FSB表示,是將CPU連接到北橋芯片的總線。計(jì)算機(jī)的前端總線頻率是由CPU和北橋芯片共同決定的。
b.硬盤的總線
總線
一般有SCSI、ATA、SATA等幾種。SATA是串行ATA的縮寫,為什么要使用串行ATA就要從PATA――并行ATA的缺點(diǎn)說起。我們知道ATA或者說普通IDE硬盤的數(shù)據(jù)線最初就是40根的排線,這40根線里面有數(shù)據(jù)線、時(shí)鐘線、控制線、地線,其中32根數(shù)據(jù)線是并行傳輸?shù)模ㄒ粋€(gè)時(shí)鐘周期可以同時(shí)傳輸4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)),因此對同步性的要求很高。這就是為什么從PATA-66(就是常說的DMA66)接口開始必須使用80根的硬盤數(shù)據(jù)線,其實(shí)增加的這40根全是屏蔽用的地線,而且只在主板一邊接地(千萬不要接反了,反了的話屏蔽作用大大降低),有了良好的屏蔽硬盤的傳輸速度才能達(dá)到66MB/s、100MB/s和最高的133MB/s。但是在PATA-133之后,并行傳輸速度已經(jīng)到了極限,而且PATA的三大缺點(diǎn)暴露無遺:信號(hào)線長度無法延長、信號(hào)同步性難以保持、5V信號(hào)線耗電較大。那為什么SCSI-320接口的數(shù)據(jù)線能達(dá)到320MB/s的高速、而且線纜可以很長呢?你有沒有注意到SCSI的高速數(shù)據(jù)線是“花線”?這可不是為了好看,那“花”的部分實(shí)際上就是一組組的差分信號(hào)線兩兩扭合而成,這成本可不是普通電腦系統(tǒng)愿意承擔(dān)的。
c.其他的總線
計(jì)算機(jī)中其他的總線還有:通用串行總線USB(Universal Serial Bus)、IEEE1394、PCI等等。
總線_總線 -合理搭配
總線
主板北橋芯片負(fù)責(zé)聯(lián)系內(nèi)存、顯卡等數(shù)據(jù)吞吐量最大的部件,并和南橋芯片連接。CPU就是通過前端總線(FSB)連接到北橋芯片,進(jìn)而通過北橋芯片和內(nèi)存、顯卡交換數(shù)據(jù)。前端總線是CPU和外界交換數(shù)據(jù)的最主要通道,因此前端總線的數(shù)據(jù)傳輸能力對計(jì)算機(jī)整體性能作用很大,如果沒足夠快的前端總線,再強(qiáng)的CPU也不能明顯提高計(jì)算機(jī)整體速度。數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬取決于所有同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的寬度和傳輸頻率,即數(shù)據(jù)帶寬=(總線頻率×數(shù)據(jù)位寬)÷8。目前PC機(jī)上所能達(dá)到的前端總線頻率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz幾種,前端總線頻率越大,代表著CPU與北橋芯片之間的數(shù)據(jù)傳輸能力越大,更能充分發(fā)揮出CPU的功能。現(xiàn)在的CPU技術(shù)發(fā)展很快,運(yùn)算速度提高很快,而足夠大的前端總線可以保障有足夠的數(shù)據(jù)供給給CPU,較低的前端總線將無法供給足夠的數(shù)據(jù)給CPU,這樣就限制了CPU性能得發(fā)揮,成為系統(tǒng)瓶頸。
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