第4章总线及总线接口教学重点总线的分类IBMPC总线总线概述微机系统采用总线结构。系统中主要部件通过系统总线相互连接、实现数据传输，并使微机系统具有组态灵活、易于扩展等诸多优点广泛应用的总线都实现了
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化，便于互连各个部件时遵循共同的总线
规范
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。接口的任一方只需要根据总线标准的
要求
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来实现和完成接口的功能，而不必了解对方的接口方式总线接口也是一种通用的接口技术总线上的设备与使用特点主设备（MasterDevice）－－能控制总线完成数据传送的设备从设备（SlaveDevice）－－在主设备控制下被动完成数据传送的设备使用特点：⑴在某一时刻，只能由一个主设备控制总线，其他主设备此时可作为从设备出现⑵在某一时刻，只能有一个设备向总线上发送数据，但可以有多个设备从总线上接收数据总线的分类按传输特点分类：并行总线、串行总线按使用范围分类：内总线：片内总线、芯片级总线、板级总线外总线：设备总线、互连总线系统总线、局部总线按信号属性分类：数据总线、地址总线、控制总线及电源线总线的主要技术指标主要技术指标：数据宽度、总线的工作时钟、传输速率、构成总线的信号数目、负载能力、支持的工作模式等。总线带宽(b/s)=传输的数据量/需要的时间总线的标准化标准化组织：ANSI（美国国家标准协会）、IEEE（电气和电子工程师协会）、EIA（电子工业协会）、ISO（国际标准化组织）、ITU（国际电信联盟）总线规范和总线标准包含内容：机械结构-插座、插板的形式、规格、引脚位置。引脚信号的功能定义电气规范-信号的有效方式、允许偏差、负载能力等通信
协议
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-IBMPC总线IBMPC总线是IBMPC/XT机上使用的8位系统总线有62条信号线，用双列插槽连接，分A面（元件面）和B面（焊接面）实际上是8088CPU核心电路总线的扩充和重新驱动与最大组态下的8088总线相似1.信号功能D0～D7——8位双向数据线A0～A19——20位输出地址线ALE——地址锁存允许，每个CPU总线周期的T1状态高电平有效MEMR*——存储器读，输出、低有效MEMW*——存储器写，输出、低有效IOR*——I/O读，输出、低有效IOW*——I/O写，输出、低有效I/OCHRDY——I/O通道准备好，输入、高有效1.信号功能（续1）IRQ2～IRQ7——中断请求信号，输入、高有效AEN——地址允许信号，输出、高有效，用于指示DMA总线周期DRQ1～DRQ3——DMA请求信号，输入、高有效DACK0*～DACK3*——DMA响应信号，输出、低有效T/C——计数结束信号，输出、正脉冲有效1.信号功能（续2）RESET——复位信号，输出、高有效IOCHCK*——I/O通道校验，输入、低有效OSC——晶振频率脉冲，输出14.31818MHz的主振频率信号CLK——系统时钟，输出4.77MHz的系统时钟信号＋5V、－5V、＋12V、－12V、GND——电源和地线2.存储器读总线周期I/OCHRDYA19～A0D7～D0T4T3T2T1ALECLKMEMR*T1状态——送出存储器地址T2状态——存储器读控制信号有效T3状态——检测I/OCHRDY准备好信号，确定是否插入等待状态TwT4状态——读取存储器送来的数据2.存储器写总线周期I/OCHRDYA19～A0D7～D0T4T3T2T1ALECLKMEMW*T1状态——送出存储器地址T2状态——存储器写控制信号有效；同时送出数据T3状态——检测I/OCHRDY准备好信号，确定是否插入等待状态TwT4状态——存储器读取数据3.I/O读总线周期I/OCHRDYA15～A0D7～D0T4TwT3T2T1ALECLKIOR*T1状态——送出I/O地址T2状态——I/O读控制信号有效T3状态——确定插入一个等待状态TwTw状态——检测I/OCHRDY准备好信号，确定是否再插入等待状态TwT4状态——CPU读取外设送来的数据3.I/O写总线周期I/OCHRDYA15～A0D7～D0T4TwT3T2T1ALECLKIOW*T1状态——送出I/O地址T2状态——I/O写控制信号有效；同时在送出数据T3状态——确定插入一个等待状态TwTw状态——检测I/OCHRDY准备好信号，确定是否再插入等待状态TwT4状态——外设读取CPU送来的数据7.3微机系统的内部总线和接口第一个标准化的微机总线S-100总线面向工业控制领域的STD总线32位PC机上的ISA系统总线、EISA总线、VESA总线、PCI总线、PCIExpress总线等还有存储器总线、加速图形端口AGP接口等微机系统的外部总线和接口传统的串行接口COM、并行打印机接口LPT辅存接口ATA/IDE接口、SCSI接口通用串行总线USB接口IEEE1394视频接口（FireWire火线）教学要求1.理解各种总线的概念，区别各种总线类型2.了解IBMPC总线总线的分类（并行总线）并行总线特点：效率高、速度快、但传输距离有限，长距离时多位数据不能同时到达，信号线之间易相互干扰。同步传输：由时钟控制传输过程。异步传输：通过双方的握手信号进行。（握手信号为“就绪”和“选通”）总线的分类（串行总线）串行总线（同步、异步）特点：接口简单、资源占用少、信号间干扰少、传输距离长、效率低、速度较慢。单端传送（非平衡式传送）：一根信号线。双端传送（平衡式传送）：两根信号线上的电压差来表示信号。好的抗共模干扰能力和接收灵敏度。总线的分类（片内总线）片内总线：芯片内传输信息芯片级总线：芯片间传输信息，分为并行、串行。常见的芯片级串行总线有：SPI（SerialPeripheralInterface）总线：三线制、Motorola公司推出。I2C（InterIC）总线：Philips公司推出。1-Wire总线：单线制、Dallas公司推出。板级总线：电路板之间传递信息，如PC总线、ISA总线、PCI总线。总线的分类（外总线）设备总线：主机与外设间传递信息，如USB总线、RS232总线、RS485总线。互连总线：分布在一定地域内的范围内的计算机系统或智能节点间传递信息，如CAN（ControllerAreaNetwork）总线。
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