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江蘇邱成機電有限公司
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如果說(shuō)主板（Mother Board）是一座城市，那么總線(xiàn)就像是城市里的公共汽車(chē)（bus），能按照固定行車(chē)路線(xiàn)，傳輸來(lái)回不停運作的比特（bit）。一條線(xiàn)路在同一時(shí)間內都僅能負責傳輸一個(gè)比特。因此，必須同時(shí)采用多條線(xiàn)路才能傳送更多數據，而總線(xiàn)可同時(shí)傳輸的數據數就稱(chēng)為寬度（width），以比特為單位，總線(xiàn)寬度愈大，傳輸性能就愈佳?？偩€(xiàn)的帶寬（即單位時(shí)間內可以傳輸的總數據數）為：總線(xiàn)帶寬 = 頻率 x 寬度（Bytes/sec）。當總線(xiàn)空閑（其他器件都以高阻態(tài)形式連接在總線(xiàn)上）且一個(gè)器件要與目的器件通信時(shí)，發(fā)起通信的器件驅動(dòng)總線(xiàn)，發(fā)出地址和數據。其他以高阻態(tài)形式連接在總線(xiàn)上的器件如果收到（或能夠收到）與自己相符的地址信息后，即接收總線(xiàn)上的數據。發(fā)送器件完成通信，將總線(xiàn)讓出（輸出變?yōu)楦咦钁B(tài)）。
在計算機中用于連接各種功能部件并在它們之間傳送數據的公用線(xiàn)路或通路。在計算機系統中按其所連接的對象，總線(xiàn)可分為： 片總線(xiàn)，又稱(chēng)器件級總線(xiàn)，它是中央處理器芯片內部的總線(xiàn)。內總線(xiàn)，又稱(chēng)系統總線(xiàn)或板級總線(xiàn)，它是計算機各功能部戶(hù)之間的傳輸通路，微型計算機總線(xiàn)通常稱(chēng)為內總線(xiàn)。外總線(xiàn)，又稱(chēng)通信總線(xiàn)，它是計算機系統之間，或者是計算機主機與外圍設備之間的傳輸通路 [1]  。
總線(xiàn)是一種共享型的數據傳送設備。雖然總線(xiàn)上可聯(lián)接多個(gè)設備，但任一時(shí)刻通常只能有一對設備參與數據傳輸。按信息傳輸的形式，總線(xiàn)可分為并行總線(xiàn)和串行總線(xiàn)兩種。并行總線(xiàn)對n位二進(jìn)制信息用n條傳輸線(xiàn)同時(shí)傳送，其特點(diǎn)是傳輸速度快，但系統結構較復雜，它用于計算機系統內的各部件之間的連接；串行總線(xiàn)對多位二進(jìn)制信息共用一條傳輸線(xiàn)，多位二進(jìn)制信息按時(shí)間先后順序通過(guò)總線(xiàn)，它的特點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單，但其傳輸速度較慢?？偩€(xiàn)必須有明確的規范： 總線(xiàn)定時(shí)協(xié)議，即在總線(xiàn)上傳送信息時(shí)必須遵守一定的定時(shí)規則，例如同步總線(xiàn)定時(shí)，異步總線(xiàn)定時(shí)，半同步總線(xiàn)定時(shí)等?？偩€(xiàn)的物理特性，包括信號、電源、地址的電氣特性，以及連線(xiàn)、接插件的機械特性?？偩€(xiàn)帶寬，它是總線(xiàn)所能達到的傳輸率，其單位是MB/S。
總線(xiàn)特性編輯 語(yǔ)音
由于總線(xiàn)是連接各個(gè)部件的一組信號線(xiàn)。通過(guò)信號線(xiàn)上的信號表示信息，通過(guò)約定不同信號的先后次序即可約定操作如何實(shí)現?？偩€(xiàn)的特性如下
（1）物理特性：物理特性又稱(chēng)為機械特性，指總線(xiàn)上部件在物理連接時(shí)表現出的一些特性，如插頭與插座的幾何尺寸、形狀、引腳個(gè)數及排列順序等。
（2）功能特性： 功能特性是指每一根信號線(xiàn)的功能，如地址總線(xiàn)用來(lái)表示地址碼。數據總線(xiàn)用來(lái)表示傳輸的數據，控制總線(xiàn)表示總線(xiàn)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線(xiàn)上的信號方向及表示信號有效的電平范圍，通常，由主設備（如CPU）發(fā)出的信號稱(chēng)為輸出信號（OUT），送入主設備的信號稱(chēng)為輸入信號（IN）。通常數據信號和地址信號定義高電平為邏輯1、低電平為邏輯0，控制信號則沒(méi)有俗成的約定，如WE表示低電平有效、Ready表示高電平有效。不同總線(xiàn)高電平、低電平的電平范圍也無(wú)統一的規定，通常與TTL是相符的。
（4）時(shí)間特性： 時(shí)間特性又稱(chēng)為邏輯特性，指在總線(xiàn)操作過(guò)程中每一根信號線(xiàn)上信號什么時(shí)候有效，通過(guò)這種信號有效的時(shí)序關(guān)系約定，確保了總線(xiàn)操作的正確進(jìn)行。 為了提高計算機的可拓展性，以及部件及設備的通用性，除了片內總線(xiàn)外，各個(gè)部件或設備都采用標準化的形式連接到總線(xiàn)上，并按標準化的方式實(shí)現總線(xiàn)上的信息傳輸。而總線(xiàn)的這些標準化的連接形式及操作方式，統稱(chēng)為總線(xiàn)標準。如ISA、PCI、USB總線(xiàn)標準等，相應的，采用這些標準的總線(xiàn)為ISA總線(xiàn)、PCI總線(xiàn)、USB總線(xiàn)等。
總線(xiàn)分類(lèi)編輯 語(yǔ)音

總線(xiàn)按功能和規范可分為五大類(lèi)型:
數據總線(xiàn)（Data Bus）：在CPU與RAM之間來(lái)回傳送需要處理或是需要儲存的數據。
地址總線(xiàn)（Address Bus）：用來(lái)在RAM（Random Access Memory）之中儲存的數據的地址。
控制總線(xiàn)（Control Bus）：將微處理器控制單元（Control Unit）的信號，傳送到周邊設備。
擴展總線(xiàn)（Expansion Bus）：外部設備和計算機主機進(jìn)行數據通信的總線(xiàn)，例如ISA總線(xiàn)，PCI總線(xiàn)。
局部總線(xiàn)（Local Bus）：取代更高速數據傳輸的擴展總線(xiàn)。
三類(lèi)總線(xiàn)在微機系統中的地位和關(guān)系
三類(lèi)總線(xiàn)在微機系統中的地位和關(guān)系
其中的數據總線(xiàn)DB（Data Bus）、地址總線(xiàn)AB（Address Bus）和控制總線(xiàn)CB（Control Bus），也統稱(chēng)為系統總線(xiàn)，即通常意義上所說(shuō)的總線(xiàn)。
有的系統中，數據總線(xiàn)和地址總線(xiàn)是復用的，即總線(xiàn)在某些時(shí)刻出現的信號表示數據而另一些時(shí)刻表示地址；而有的系統是分開(kāi)的。51系列單片機的地址總線(xiàn)和數據總線(xiàn)是復用的，而一般PC中的總線(xiàn)則是分開(kāi)的。
“數據總線(xiàn)DB”用于傳送數據信息。數據總線(xiàn)是雙向三態(tài)形式的總線(xiàn)，即他既可以把CPU的數據傳送到存儲器或I/O接口等其它部件，也可以將其它部件的數據傳送到CPU。數據總線(xiàn)的位數是微型計算機的一個(gè)重要指標，通常與微處理的字長(cháng)相一致。例如Intel 8086微處理器字長(cháng)16位，其數據總線(xiàn)寬度也是16位。需要指出的是，數據的含義是廣義的，它可以是真正的數據，也可以是指令代碼或狀態(tài)信息，有時(shí)甚至是一個(gè)控制信息，因此，在實(shí)際工作中，數據總線(xiàn)上傳送的并不一定僅僅是真正意義上的數據。
常見(jiàn)的數據總線(xiàn)為ISA（ISA總線(xiàn)）、EISA、VESA、PCI等。
“地址總線(xiàn)AB”是專(zhuān)門(mén)用來(lái)傳送地址的，由于地址只能從CPU傳向外部存儲器或I/O端口，所以地址總線(xiàn)總是單向三態(tài)的，這與數據總線(xiàn)不同。地址總線(xiàn)的位數決定了CPU可直接尋址的內存空間大小，比如8位微機的地址總線(xiàn)為16位，則其可尋址空間為2^16=64KB，16位微型機（x位處理器指一個(gè)時(shí)鐘周期內微處理器能處理的位數（1 、0）多少，即字長(cháng)大?。┑牡刂房偩€(xiàn)為20位，其可尋址空間為2^20=1MB。一般來(lái)說(shuō)，若地址總線(xiàn)為n位，則可尋址空間為2^n字節。
“控制總線(xiàn)CB”用來(lái)傳送控制信號和時(shí)序信號?？刂菩盘栔?，有的是微處理器送往存儲器和I/O接口電路的，如讀/寫(xiě)信號，片選信號、中斷響應信號等；也有是其它部件反饋給CPU的，比如：中斷申請信號、復位信號、總線(xiàn)請求信號、設備就緒信號等。因此，控制總線(xiàn)的傳送方向由具體控制信號而定，(信息)一般是雙向的，控制總線(xiàn)的位數要根據系統的實(shí)際控制需要而定。實(shí)際上控制總線(xiàn)的具體情況主要取決于CPU。
按照傳輸數據的方式劃分，可以分為串行總線(xiàn)和并行總線(xiàn)。串行總線(xiàn)中，二進(jìn)制數據逐位通過(guò)一根數據線(xiàn)發(fā)送到目的器件；并行總線(xiàn)的數據線(xiàn)通常超過(guò)2根。常見(jiàn)的串行總線(xiàn)有SPI、I2C、USB及RS232等。

按照時(shí)鐘信號是否獨立，可以分為同步總線(xiàn)和異步總線(xiàn)。同步總線(xiàn)的時(shí)鐘信號獨立于數據，而異步總線(xiàn)的時(shí)鐘信號是從數據中提取出來(lái)的。SPI、I2C是同步串行總線(xiàn)，RS232采用異步串行總線(xiàn)。
內部總線(xiàn)編輯 語(yǔ)音總線(xiàn)一個(gè)操作過(guò)程是完成兩個(gè)模塊之間傳送信息，啟動(dòng)操作過(guò)程的是主模塊，另外一個(gè)是從模塊。某一時(shí)刻總線(xiàn)上只能有一個(gè)主模塊占用總線(xiàn)。
總線(xiàn)的操作步驟：
主模塊申請總線(xiàn)控制權，總線(xiàn)控制器進(jìn)行裁決。
總線(xiàn)的操作步驟：
主模塊得到總線(xiàn)控制權后尋址從模塊，從模塊確認后進(jìn)行數據傳送。
數據傳送的錯誤檢查。
總線(xiàn)定時(shí)協(xié)議：定時(shí)協(xié)議可保證數據傳輸的雙方操作同步，傳輸正確。定時(shí)協(xié)議有三種類(lèi)型：
同步總線(xiàn)定時(shí)：總線(xiàn)上的所有模塊共用同一時(shí)鐘脈沖進(jìn)行操作過(guò)程的控制。各模塊的所有動(dòng)作的產(chǎn)生均在時(shí)鐘周期的開(kāi)始，多數動(dòng)作在一個(gè)時(shí)鐘周期中完成。
異步總線(xiàn)定時(shí)：操作的發(fā)生由源或目的模塊的特定信號來(lái)確定?？偩€(xiàn)上一個(gè)事件發(fā)生取決前一事件的發(fā)生，雙方相互提供聯(lián)絡(luò )信號。
總線(xiàn)定時(shí)協(xié)議
半同步總線(xiàn)定時(shí)：總線(xiàn)上各操作的時(shí)間間隔可以不同，但必須是時(shí)鐘周期的整數倍，信號的出現,采樣與結束仍以公共時(shí)鐘為基準。ISA總線(xiàn)采用此定時(shí)方法。
數據傳輸類(lèi)型：分單周期方式和突發(fā)(burst)方式。
單周期方式：一個(gè)總線(xiàn)周期只傳送一個(gè)數據。
突發(fā)方式：取得主線(xiàn)控制權后進(jìn)行多個(gè)數據的傳輸。尋址時(shí)給出目的地首地址，訪(fǎng)問(wèn)個(gè)數據，數據2、3到數據n的地址在首地址基礎上按一定規則自動(dòng)尋址（如自動(dòng)加1）。
總線(xiàn)標準編輯 語(yǔ)音
為什么要制定總線(xiàn)標準?
便于機器的擴充和新設備的添加，有了總線(xiàn)標準，不同廠(chǎng)商可以按照同樣的標準和規范生產(chǎn)各種不同功能的芯片、模塊和整機，用戶(hù)可以根據功能需求去選擇不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的、基于同種總線(xiàn)標準的模塊和設備，甚至可以按照標準，自行設計功能特殊的專(zhuān)用模塊和設備，以組成自己所需的應用系統。這樣可使芯片級、模塊級、設備級等各級別的產(chǎn)品都具有兼容性和互換性，以使整個(gè)計算機系統的可維護性和可擴充性得到充分保證。
總線(xiàn)標準的技術(shù)規范？
機械結構規范：模塊尺寸、總線(xiàn)插頭、總線(xiàn)接插件以及安裝尺寸均有統一規定。
功能規范：總線(xiàn)每條信號線(xiàn)（引腳的名稱(chēng)）、功能以及工作過(guò)程要有統一規定。
電氣規范：總線(xiàn)每條信號線(xiàn)的

有效電平、動(dòng)態(tài)轉換時(shí)間、負載能力等。
哪種總線(xiàn)是標準的？
主板上的處理器-主存總線(xiàn)經(jīng)常是特定的專(zhuān)用總線(xiàn)，而用于連接各種I/O模塊的I/O總線(xiàn)和底板式總線(xiàn)則通?？稍诓煌嬎銠C中互用。實(shí)際上，底板式總線(xiàn)和I/O總線(xiàn)通常是標準總線(xiàn)，可被許多由不同公司制造的不同計算機使用。
總線(xiàn)標準-ISA
ISA（IndustrialStandardArchitecture）總線(xiàn)是IBM公司1984年為推出PC/AT機而建立的系統總線(xiàn)標準。所以也叫AT總線(xiàn)。
主要特點(diǎn):
(1)支持64KI/O地址空間、16M主存地址空間的尋址，支持15級硬中斷、7級DMA通道。
(2)是一種簡(jiǎn)單的多主控總線(xiàn)。除了CPU外，DMA控制器、DRAM刷新控制器和帶處理器的智能接口控制卡都可成為總線(xiàn)主控設備。
(3)支持8種總線(xiàn)事務(wù)類(lèi)型：存儲器讀、存儲器寫(xiě)、I/O讀、I/O寫(xiě)、中斷響應、DMA響應、存儲器刷新、總線(xiàn)仲裁。
它的時(shí)鐘頻率為8MHz，共有98根信號線(xiàn)。數據線(xiàn)和地址線(xiàn)分離，數據線(xiàn)寬度為16位，可以進(jìn)行8位或16位數據的傳送，所以數據傳輸率為16MB/s。
總線(xiàn)標準-EISA
EISA(ExtendedIndustrialStanderdArchitecture)總線(xiàn) 是一種在ISA總線(xiàn)基礎上擴充的開(kāi)放總線(xiàn)標準。 支持多總線(xiàn)主控和突發(fā)傳輸方式。
時(shí)鐘頻率為8.33MHz。共有198根信號線(xiàn)，在原ISA總線(xiàn)的98根線(xiàn)的基礎上擴充了100根線(xiàn)，與原ISA總線(xiàn)*兼容。具有分立的數據線(xiàn)和地址線(xiàn)。數據線(xiàn)寬度為32位，具有8位、16位、32位數據傳輸能力，所以數據傳輸率為33MB/s。地址線(xiàn)的寬度為32位，所以尋址能力達232。即：CPU或DMA控制器等這些主控設備能夠對4G范圍的主存地址空間進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。
總線(xiàn)標準-PCI
PCI（PeripheralComponentInterconnect）總線(xiàn)
是一種高性能的32位局部總線(xiàn)。

它由Intel公司于1991年底提出，后來(lái)又聯(lián)合IBM、DEC等100多家PC業(yè)界主要廠(chǎng)家，于1992年成立PCI集團，稱(chēng)為PCISIG，進(jìn)行統籌和推廣PCI標準的工作。
用于高速外設的I/O接口和主機相連。采用自身33MHz的總線(xiàn)頻率，數據線(xiàn)寬度為32位，可擴充到64位，所以數據傳輸率可達132MB/s～264MB/s。
速度快、支持無(wú)限突發(fā)傳輸方式 、支持并發(fā)工作（PCI橋提供數據緩沖,并使總線(xiàn)獨立于CPU） ，可在主板上和其他系統總線(xiàn)（如：ISA、EISA或MCA）相連接，系統中的高速設備掛接在PCI總線(xiàn)上，而低速設備仍然通過(guò)ISA、EISA等這些低速I(mǎi)/O總線(xiàn)支持。支持基于微處理器的配置，可用在單處理器系統中，也可用于多處理器系統。
并發(fā)
CAMAC，用于儀表檢測系統
工業(yè)標準架構總線(xiàn)（ISA）
擴展ISA（EISA）
Low Pin Count（LPC）
微通道（MCA）
MBus
多總線(xiàn)（Multibus），用于工業(yè)生產(chǎn)系統
NuBus，或稱(chēng)IEEE 1196
OPTi本地總線(xiàn)，用于早期Intel 80486主板
外圍部件互線(xiàn)（PCI）
S-100總線(xiàn)（S-100 bus），或稱(chēng)IEEE 696，用于A(yíng)ltair或類(lèi)似微處理器

串行PCI（PCIe）
串行外圍接口總線(xiàn)（SPI總線(xiàn)）
火線(xiàn)i.Link（IEEE 1394）
外部總線(xiàn)編輯 語(yǔ)音
外部總線(xiàn)指纜線(xiàn)和連接器系統，用來(lái)傳輸I/O路徑技術(shù)定的數據和控制信號，另外還包括一個(gè)總線(xiàn)終結電阻或電路，這個(gè)終結電阻用來(lái)減弱電纜上的信號反射干擾。
并發(fā)
ATA：磁盤(pán)/磁帶周邊附件總線(xiàn)，也稱(chēng)等等。
HIPPI（HIgh Performance Parallel Interface）：高速平行接口。
IEEE-488：也稱(chēng) G：小型電腦系統接口，磁盤(pán)/磁帶周邊附件總線(xiàn)。
串行

計算機總線(xiàn)編輯 語(yǔ)音
計算機總線(xiàn)是一組能為多個(gè)部件分時(shí)共享的信息傳送線(xiàn)，用來(lái)連接多個(gè)部件并為之提供信息交換通路?？偩€(xiàn)不僅是一組信號線(xiàn)，從廣義上講，總線(xiàn)是一組傳送線(xiàn)路及相關(guān)的總線(xiàn)協(xié)議。
a.主板的總線(xiàn)
在計算機科學(xué)技術(shù)中，人們常常以MHz表示的速度來(lái)描述總線(xiàn)頻率。計算機總線(xiàn)的種類(lèi)很多，前端總線(xiàn)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(xiàn)。計算機的前端總線(xiàn)頻率是由CPU和北橋芯片共同決定的。
b.硬盤(pán)的總線(xiàn)
總線(xiàn)
總線(xiàn)
一般有SCSI、ATA、SATA等幾種。SATA

是串行ATA的縮寫(xiě)，為什么要使用串行ATA就要從PATA——并行ATA的缺點(diǎn)說(shuō)起。我們知道ATA或者說(shuō)普通IDE硬盤(pán)的數據線(xiàn)最初就是40根的排線(xiàn)，這40根線(xiàn)里面有數據線(xiàn)、時(shí)鐘線(xiàn)、控制線(xiàn)、地線(xiàn)，其中32根數據線(xiàn)是并行傳輸的（一個(gè)時(shí)鐘周期可以同時(shí)傳輸4個(gè)字節的數據），因此對同步性的要求很高。這就是為什么從PATA-66（就是常說(shuō)的DMA66）接口開(kāi)始必須使用80根的硬盤(pán)數據線(xiàn)，其實(shí)增加的這40根全是屏蔽用的地線(xiàn)，而且只在主板一邊接地（千萬(wàn)不要接反了，反了的話(huà)屏蔽作用大大降低），有了良好的屏蔽硬盤(pán)的傳輸速度才能達到66MB/s、100MB/s和的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(wú)遺：信號線(xiàn)長(cháng)度無(wú)法延長(cháng)、信號同步性難以保持、5V信號線(xiàn)耗電較大。那為什么SCSI-320接口的數據線(xiàn)能達到320MB/s的高速、而且線(xiàn)纜可以很長(cháng)呢？你有沒(méi)有注意到SCSI的高速數據線(xiàn)是“花線(xiàn)”？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線(xiàn)兩兩扭合而成，這成本可不是普通電腦系統愿意承擔的。
c.其他的總線(xiàn)
計算機中其他的總線(xiàn)還有：通用串行總線(xiàn)USB（Universal Serial Bus）、IEEE1394、PCI等等。
技術(shù)指標編輯 語(yǔ)音
1、總線(xiàn)的帶寬（總線(xiàn)數據傳輸速率）
總線(xiàn)的帶寬指的是單位時(shí)間內總線(xiàn)上傳送的數據量，即每秒鐘傳送MB的穩態(tài)數據傳輸率 [2]  。與總線(xiàn)密切相關(guān)的兩個(gè)因素是總線(xiàn)的位寬和總線(xiàn)的工作頻率，它們之間的關(guān)系：
總線(xiàn)的帶寬=總線(xiàn)的工作頻率*總線(xiàn)的位寬/8
或者 總線(xiàn)的帶寬=（總線(xiàn)的位寬/8 ）/總線(xiàn)周期
2、總線(xiàn)的位寬
總線(xiàn)的位寬指的是總線(xiàn)能同時(shí)傳送的二進(jìn)制數據的位數，或數據總線(xiàn)的位數，即32位、64位等總線(xiàn)寬度的概念?？偩€(xiàn)的位寬越寬，每秒鐘數據傳輸率越大，總線(xiàn)的帶寬越寬。
3、總線(xiàn)的工作頻率
總線(xiàn)的工作時(shí)鐘頻率以MHZ為單位，工作頻率越高，總線(xiàn)工作速度越快，總線(xiàn)帶寬越寬。
合理搭配編輯 語(yǔ)音
總線(xiàn)
總線(xiàn)
主板北橋芯片負責聯(lián)系內存、顯卡等數據吞吐量的部件，并和南橋芯片連接。CPU就是通過(guò)前端總線(xiàn)（FSB）連接到北橋芯片，進(jìn)而通過(guò)北橋芯片和內存、顯卡交換數據。前端總線(xiàn)是CPU和外界交換數據的最主要通道，因此前端總線(xiàn)的數據傳輸能力對計算機整體性能作用很大，如果沒(méi)足夠快的前端總線(xiàn)，再強的CPU也不能明顯提高計算機整體速度。數據傳輸帶寬取決于所有同時(shí)傳輸的數據的寬度和傳輸頻率，即數據帶寬=（總線(xiàn)頻率×數

據位寬）÷8。PC機上所能達到的前端總線(xiàn)頻率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz幾種，前端總線(xiàn)頻率越大，代表著(zhù)CPU與北橋芯片之間的數據傳輸能力越大，更能充分發(fā)揮出CPU的功能。CPU技術(shù)發(fā)展很快，運算速度提高很快，而足夠大的前端總線(xiàn)可以保障有足夠的數據供給給CPU，較低的前端總線(xiàn)將無(wú)法供給足夠的數據給CPU，這樣就限制了CPU性能得發(fā)揮，成為系統瓶頸。
總線(xiàn)操作編輯