计算机组成
Table of Contents
1 总线
1.1 基本概念
| 概念 | 含义 |
|---|---|
| 传输特点 | 共享的传输介质，某时刻仅允许一个部件向总线发送，但多个部件可获取 |
| 传输周期 | 完成一次总线操作的时间，包括申请阶段、寻址阶段、传送阶段和结束阶段 |
| 总线宽度 | 总线上能同时传输的数据位数–总线根数 |
| 总线带宽 | 单位时间内总线上传输数据的位数，通常用每秒钟传送信息的字节数来衡量 |
| 总线特性 | 机械特性、电气特性、功能特性和时间特性 |
| 总线标准 | 国际公布或推荐的互联各个模块的标准。 |
| 总线的主设备 | 获得总线控制权的设备 |
| 总线的从设备 | 被主设备访问的设备，只能响应从主设备发来的各种总线命令。 |
| 片内总线 | 芯片内的总线 |
| 系统总线 | 连接CPU、主存、I/O设备各部件间的信息传输线。 |
| 通信总线 | 链接计算机间或计算机系统间的信息传输线 |
1.2 总线判优控制
| 概念 | 含义 |
|---|---|
| 链式查询 | BS-总线忙;BR-总线请求;BG-总线同意。BG信号串式地从一个I/O接口传送到下一个I/O接口 |
| 计数器定时查询 | 相对上者，少了BG线。多了一组设备地址线。当BS=0(总线不忙)接收到BR信号后，则计数器开始计数，并通过地址线发出一组地址信号。 |
| 独立请求方式 | 每一组设备都有一组独立的BR/BG线。控制芯片内一般有排队电路。 |
1.3 总线通信控制
主要解决通信双方如何获知传输开始和传输结束，以及通信双方如何协调如何配合。
| 通信方式 | 描述 | 优点 | 缺点 | |
|---|---|---|---|---|
| 同步通信 | 通信双方由统一时标控制数据传送。 | 规定明确、统一、模块间的配合简单一致。 | 主、从模块时间配合属于强制性“同步”，必须在限定时间内完成规定的操作。 | |
| 异步通信 | 应答方式(握手方式)，主模块发出"请求"(Request)时，待从模块的"响应"(Acknowledge)信号。需要添加应答线。 | 模块毋需速度一致 | 设计较同步通信复杂 | |
| 异步不互锁 | 主模块发出"请求"信号后，不需等待从模块发回"响应"信号，即可撤除"请求"信号。 – CPU -> 主存 | |||
| 异步半互锁 | 主模块发出"请求"信号后，需要等待从模块发回"响应"信号，才可撤除"请求"信号。 – CPU访问共享存储器-必须确认共享的存储器未被占用 | |||
| 异步全互锁 | 主模块发出"请求"信号后，等待从模块发回"响应"信号，才撤除"请求"信号。从模块也需主模块以取消"请求"信号后后，才可取消"响应"。 | |||
| 半同步通信 | 地址、命令、数据信号的发出时间，严格按照系统时钟的某个前沿开始，接收方则都采用系统时钟后沿时刻来进行判断识别。增加"等待"(Wait)线 | 比异步通信简单。可靠性高，各模块工作于统一时钟控制下。 | 系统时钟频率不能太高，适合于较慢的系统 | |
| 分离式通信 | P65看书，其实说白了就是每个模块都是主模块。若要进行数据传送，则需要主动申请主线的使用权。 | 不存在空闲的主线占用时间，利用率高。 | 控制复杂。 |