計算機組成原理 匯流排系統

2022-09-08 07:54:11 字數 1536 閱讀 7031

1.匯流排的作用:計算機中資料,訊號,位址傳輸的通路(載體)。

2.匯流排的傳輸方式

序列傳輸:傳輸的過程是乙個bit的傳輸,適合於遠距離傳輸。

並行傳輸:存在多條匯流排,同時進行傳輸,一次可以傳送多個bit,適合近距離傳輸。

3.計算機體系結構中匯流排使用的歷史

單匯流排:單匯流排結構,所有的部件都掛在一條匯流排上,這種結構存在缺陷:就是匯流排會成為系統執行效率的瓶頸。

雙匯流排:主存匯流排和io匯流排;存在問題時主存無法直接與io裝置進行資料互動;需要借助cpu中轉資料。

三匯流排:主存匯流排;io匯流排;dma匯流排;最大的好處就是主存直接與io裝置進行資料互動;實現cpu操作與io操作並行(結構並不唯一)

4.匯流排的分類

按照位置分:系統匯流排:連線計算機各大部件的匯流排;片內匯流排:屬於某個部件的內部的匯流排;通訊匯流排:系統之間的交流。

5.匯流排的特性

機械特性;電氣特性;功能特性--每根線的功能定義;時間特性--訊號的時序關係。

6.匯流排的效能指標

匯流排寬度:資料匯流排的條數

匯流排的資料傳輸率:單位時間內匯流排上傳送的資料量

7.匯流排的標準有很多:常用的pci--外設匯流排標準和usb--序列介面匯流排標準

8.匯流排控制

同一時刻系統匯流排僅僅允許一對裝置之間的通訊;但是在cpu檢查有沒有資料傳輸的時候可能存在多個裝置想要進行資料傳輸

選擇哪乙個獲得匯流排的使用權----匯流排判優

9.匯流排判優方式

集中判優:對於所有的匯流排請求集中判斷選擇出乙個獲得匯流排的使用權。

假如bg到達的介面有匯流排請求,bg訊號便不再往下查詢,該i/o介面獲得了匯流排控制權。

計數器定時查詢:匯流排上的任一裝置要求使用匯流排時,通過br線發出匯流排請求。**仲裁器接到請求訊號以後,計數器從0開始技術,

計數值通過一組位址線發向各裝置。每個裝置介面都有乙個裝置位址判別電路,當位址線上的計數值與請求匯流排的

裝置位址相一致時,該裝置 置「1」bs線,獲得了匯流排使用權,此時中止計數查詢。

優點:計數器的初值也可用程式來設定,這可以方便地改變優先次序,但這種靈活性是以增加線數為代價的。

獨立請求:每乙個共享匯流排的裝置均有一對匯流排請求線bri和匯流排授權線bgi。當裝置要求使用匯流排時,便發出該裝置的請求訊號。

仲裁器中的排隊電路決定首先響應哪個裝置的請求,給裝置以授權訊號bgi。

優點:響應時間快,確定優先響應的裝置所花費的時間少;但是花費的線比較多。

分散判優:每個潛在的主方功能模組都有自己的仲裁號和仲裁器。當它們有匯流排請求時,把它們唯一的仲裁號傳送到共享的仲裁匯流排上,

每個仲裁器將仲裁匯流排上得到的號與自己的號進行比較。如果仲裁匯流排上的號大,則它的匯流排請求不予響應,並撤消它的仲裁號。

10.匯流排的通訊方式

同步通訊:統一的時鐘控制資料傳輸

非同步通訊:通過握手實現

半同步通訊:存在時鐘,但通訊的時間不固定

11.匯流排的傳輸週期:申請匯流排;定址階段;傳輸階段;結束階段。

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資料匯流排 用於傳輸資料,是雙向線 控制匯流排 用於傳輸cpu發出的控制訊號,是雙向線 按匯流排仲裁的位置不同,可以將仲裁方式分為 集中式仲裁和分布式仲裁 集中式仲裁 擁有匯流排仲裁器,廣集操作 分布式仲裁 最大仲裁號可以占用資料匯流排。讀 寫操作 描述 讀操作是由從方到主方的資料操作。寫操作是由主...