总线标准

基本思想

易于实现系统模块化设计。各个硬件厂商根据标准来建造相关硬件,增加设备的适配性。类似于软件的接口。

基本概念

总线标准是国际上公布或推荐的互连各个模块的标准,它是把各种不同的模块组成计算机系统时必须遵守的规范。按总线标准设计的接口可视为通用接口,在接口的两端,任何一方只需根据总线标准的要求完成自身方面的功能要求,而无须了解对方接口的要求。
根据总线在计算机系统中的位置,可分为:
1. 系统总线:通常与 CPU 直接相连,用于连接 CPU 与北桥芯片、或 CPU 与主存等
2. 局部总线:没有直接与 CPU 连接,通常是连接高速的北桥芯片,用于连接了很多重要的硬件部件(如显卡、声卡等);
3. 设备总线、通信总线:通常由南桥芯片控制,用于连接计算机与计算机,或连接计算机与外部 I/O 设备;

常用总线标准

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系统总线标准

早期总线,已经被淘汰。
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局部总线标准

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解读:

  1. 前者受 CPU 主频控制,后者则不受;

设备总线标准

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总线标准对比

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总结

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解读:

  1. 趋势是串行总线逐步取代并行总线;

为何串行总线取代并行总线

并行总线:用 m 根线每次传送 m 个比特,用高/低电平表示 1/0,通常采用同步定时方式,由于线间信号干扰,因此总线工作频率不能太高。另外,各条线不能有长度差,长距离并行传输时工艺难度大。
串行总线:用两根线每次传送一个比特,采用“差模信号”表示 1/0,通常采用异步定时方式,总线工作频率可以很高。现在的串行总线通常基于包传输,如 80t 为一个数据包,包与包之间有先后关系,因此可以用多个数据通路分别串行传输多个数据包。因此某种程度上现在的串行总线也有“并行”的特点。

实例

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