一、引言
这一篇是一个小章相对来说比较轻松，Let’s go！
二、总线概述
总线特性
- 机械特性：尺寸、形状、管脚数、排列顺序
- 电气特性：传输方向、有效电平范围
- 功能特性：地址总线、数据总线、控制总线
- 时间特性：信号与时序的关系
总线的分类
数据传输方式
- 串行总线
- 优点：只需要一条传输线，成本较低，广泛用于长距离传输
- 缺点：数据发送和接收时需要进行拆卸和装配，要考虑串行-并行转换
- 并行总线
- 优点：逻辑时序简单
- 缺点：信号线数量多；远距离传输成本高；信号线高频干扰
- 串行总线不一定比并行总线慢
- 串行总线
功能层次
片内总线
芯片内部的总线：CPU芯片内部寄存器之间、寄存器与ALU之间的公共连接线
系统总线
计算机个功能部件（CPU、主存、IO接口）之间相互连接的总线
数据总线：双向传输，位数与机器字长、存储字长有关
数据通路：数据流经的路径，地址总线也可以作为数据通路
数据总线：媒介
地址总线：主存单元、IO接口地址，单向传输，位数与主存地址空间大小有关
控制总线：出、入
通信总线：计算机系统之间信息传递的总线，也称外部总线
系统总线的结构
四总线结构
猝发（突发） 送出一个地址，收到多个地址连续的数据
三、总线的性能指标
总线的传输周期（总线周期） 一次总线操作所需时间（四个阶段：申请、寻址、传输、结束），通常由若干个总线时钟周期构成【注意：总线周期和总线时钟周期之间可能是一对多、一对一、多对一】
总线时钟周期 机器的时钟周期，现在的总线时钟周期可能由桥接器提供
总线的工作频率 总线上的各种操作的频率，总线周期的倒数；若总线周期为n个时钟周期，那么总线的工作频率为时钟频率/n；实际上指的是一秒钟传送几次数据
总线的时钟频率 机器的时钟周期，时钟周期的倒数
总线宽度（总线位宽） 总线上同时能够传输的数据位数，通常指数据总线的根数
总线带宽 总线的数据传输速率，单位时间内总线上可传输数据的位数，单位：字节/秒
总线带宽时总线本身能达到的最高传输速率，而实际的有效数据传输速率需要用实际传输的数据量除以耗时。
总线复用 一种信号线在不同的时间传输不同的内容
信号线数 地址总线、数据总线、控制总线的总线数之和
四、总线事务与定时
总线周期的四个阶段
- 请求阶段
- 寻址阶段
- 传输阶段
- 结束阶段
总线定时
- 同步定时方式
- 优点：速度快，逻辑简单
- 缺点：主从强制同步，可靠性较差
- 异步定时方式
- 不互锁——主设备请求撤销时刻能够在从设备回答之前【速度最快，可靠性最差】
- 半互锁——主设备请求撤销时刻一定在从设备回答之后，从设备回答撤销时刻无所谓
- 全互锁——主设备请求撤销时刻一定在从设备回答之后，从设备回答撤销时刻一定在主设备请求撤销之后【速度最慢，可靠性最好】
- 优点：总线周期长度可变
- 缺点：控制方式复杂，速度较慢
- 半同步定时方式 同步+异步；统一时钟周期基础上增加等待信号
- 分离式定时方式 不传送数据时释放总线，不存在空闲等待