總線,英文叫作BUS,即我們中文的“公共車(chē)”,這是非常形象的比如,公共車(chē)走的路線是一定的,我們?nèi)魏稳硕伎梢宰曹?chē)去該條公共車(chē)路線的任意一個(gè)站點(diǎn)。如果把我們?nèi)吮茸魇请娮有盘?hào),這就是為什么英文叫它為“BUS”而不是“CAR”的真正用意。當(dāng)然,從專業(yè)上來(lái)說(shuō),總線是一種描述電子信號(hào)傳輸線路的結(jié)構(gòu)形式,是一類信號(hào)線的集合,是子系統(tǒng)間傳輸信息的公共通道。通過(guò)總線能使整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)各部件之間的信息進(jìn)行傳輸、交換、共享和邏輯控制等功能。如在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,它是CPU、內(nèi)存、輸入、輸出設(shè)備傳遞信息的公用通道,主機(jī)的各個(gè)部件通過(guò)主機(jī)相連接,外部設(shè)備通過(guò)相應(yīng)的接口電路再于總線相連接。
分類
總線分類的方式有很多,如被分為外部和內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線和非系統(tǒng)總線等等。
按功能分
最常見(jiàn)的是從功能上來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)總線進(jìn)行劃分,可以分為地址總線(address bus)、數(shù)據(jù)總線(data bus)和控制總線(control bus)。在有的系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)總線和地址總線可以在地址鎖存器控制下被共享,也即復(fù)用。
地址總線是專門(mén)用來(lái)傳送地址的。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,見(jiàn)得最多的應(yīng)該是從CPU地址總線來(lái)選用外部存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)地址。地址總線的位數(shù)往往決定了存儲(chǔ)器存儲(chǔ)空間的大小,比如地址總線為16位,則其最大可存儲(chǔ)空間為216(64KB)。
數(shù)據(jù)總線是用于傳送數(shù)據(jù)信息,它又有單向傳輸和雙向傳輸數(shù)據(jù)總線之分,雙向傳輸數(shù)據(jù)總線通常采用雙向三態(tài)形式的總線。數(shù)據(jù)總線的位數(shù)通常與微處理的字長(zhǎng)相一致。例如Intel 8086微處理器字長(zhǎng)16位,其數(shù)據(jù)總線寬度也是16位。在實(shí)際工作中,數(shù)據(jù)總線上傳送的并不一定是完全意義上的數(shù)據(jù)。
控制總線是用于傳送控制信號(hào)和時(shí)序信號(hào)。如有時(shí)微處理器對(duì)外部存儲(chǔ)器進(jìn)行操作時(shí)要先通過(guò)控制總線發(fā)出讀/寫(xiě)信號(hào)、片選信號(hào)和讀入中斷響應(yīng)信號(hào)等。控制總線一般是雙向的,其傳送方向由具體控制信號(hào)而定,其位數(shù)也要根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際控制需要而定。
按傳輸方式分
按照數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞絼澐郑偩€可以被分為串行總線和并行總線。從原理來(lái)看,并行傳輸方式其實(shí)優(yōu)于串行傳輸方式,但其成本上會(huì)有所增加。通俗地講,并行傳輸?shù)耐藩q如一條多車(chē)道公路,而串行傳輸則是只允許一輛汽車(chē)通過(guò)單線公路。目前常見(jiàn)的串行總線有SPI、I2C、USB、IEEE1394、RS232、CAN等,而并行總線相對(duì)來(lái)說(shuō)種類要少,常見(jiàn)的如IEEE1284、ISA、PCI等。
按時(shí)鐘信號(hào)方式分
按照時(shí)鐘信號(hào)是否獨(dú)立,可以分為同步總線和異步總線。同步總線的時(shí)鐘信號(hào)獨(dú)立于數(shù)據(jù),也就是說(shuō)要用一根單獨(dú)的線來(lái)作為時(shí)鐘信號(hào)線;而異步總線的時(shí)鐘信號(hào)是從數(shù)據(jù)中提取出來(lái)的,通常利用數(shù)據(jù)信號(hào)的邊沿來(lái)作為時(shí)鐘同步信號(hào)。
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