第六章 微型计算机 系统总线•概述• 系统总线是微机系统的组成成 分，用于扩展除系统核心部分以外的功能部件。•PC 总线 •ISA 总线•EISA 总线•MCA 总线•VL-BUS 总线•PCI 总线

第六章 微型计算机 系统总线•概述•总线分类• 片内总线在板局部总线系统总线通信总线

第六章 微型计算机 系统总线•概述•采用标准总线的优点•

1 ）简化系统设计2 ）简化系统结构， 提高系统可靠性3 ）便于系统扩充和更新

第六章 微型计算机 系统总线•概述•总线数据传输•

经历4个阶段

1 ）申请占用总线阶段：需要使用总线的主控模块，如 CPU 或 DMAC 。由总线仲裁机构判别。2 ）寻址阶段：通过地址总线发出访问地址3 ）传送阶段：主从模块间进行数据交换。4 ）结束阶段：有关信息撤除，让出总线。

第六章 微型计算机 系统总线•1 、 PC XT 总线• 为 8088CPU 采用• 8 位扩展总线， 62 线插槽。• 4 类信号线：电源线• 地址总线• 数据总线• 控制总线

第六章 微型计算机系统总线•1 、 PC XT 总线•

A0---------A19D0---------D7

CLKOSC

RESET DRYI/O CHRDY# I/OCH CK

ALEIRQ2------IRQ7

#IRO #IOW

#MEMR#MEMW

AENT/C

DRQ1-------DRQ3#DACK0---DACK3

第六章 微型计算机系统总线•2 、 ISA 总线（ PC/AT ）• 16 位总线结构，在原 PC/XT 基础上，增加 36 线插槽。• 增加了缓冲器。• 总线时钟为 8MHz ，最大传输率 20MB

/s • •工业标准体系结构 ISA

第六章 微型计算机系统总线•2 、 ISA 总线（ PC/AT ）• 新增引脚功能• • •

SBHE#MEM CS16

#I/O CS16#MASTER

OWS#MEMW

#SMEMW

IRQ3---IRQ7DRQ0---DRQ3

#DACK0--#DACK3SA0---SA19

LA17---LA23SD0-----SD15

第六章 微型计算机系统总线•2’ 、 MCA 总线• 微通道结构总线，也叫 PS/2 总线。• 分为 16 位和 32 位两种。• 16 位处理能力与 ISA 总线相同• 32 位是全新模式。与 ISA 不兼容。•具有 MCA 功能，又与 ISA 兼容 EISA

第六章 微型计算机系统总线•3 、 EISA 总线•1 ）特点• 32 位总线，包含 16 位的 ISA 总线• 16 位的 ISA 总线又包含了 8 位的 ISA 总线 • 开放式体系结构• 其扩展板可安装 LAN/SCSI/ 图形控制器• 33MB/s• 可做网络服务器

第六章 微型计算机系统总线•3 、 EISA 总线•2 ）芯片系列• 82357 ISP------ 集成系统外围芯片• 82358 EBC------EISA 总线控制器• 82352 EBB------EISA 总线缓冲器

第六章 微型计算机系统总线•3 、 EISA 总线•3 ） I/O 外围电路• DMA 控制器• 中断控制器• NMI 产生电路• 定时器电路

第六章 微型计算机系统总线•3 、 EISA 总线•4 ） DMA 数据传送宽度• 8 位的 I/O• 16 位的 I/O• 32 位的 I/O

第六章 微型计算机系统总线•3 、 EISA 总线•5 ）中断源•

系统板上存储器奇偶错产生 NMI

来自扩展板的 IOCHK* 产生的 NMI

故障保险定时器输出 NMI

总线定时输出 NMI

由软件产生的 NMI 向特定的口地址写任意数据时产生的 NMI

第六章 微型计算机系统总线•3 、 EISA 总线•6 ）仲裁控制单元 CAC•7 ） ID 寄存器•8 ）主板上有主 CPU ，主存，系统板 I/O外围• 电路等。•9 ）扩展板上有 ISA 、 EISA 总线主控器。

第六章 微型计算机系统总线•3 、 EISA 总线•10 ）信号类型•地址 / 数据总线信号•数据传送控制信号•总线仲裁信号

第六章 微型计算机系统总线•4 、局部总线

CPU 存储器 局部总线控制器 局部总线 VL 或 PCI

高速外设 n 网络卡 ISA 或 EISA 总线

打印机 低速外设 1 低速外设 n

图形卡 磁盘控制卡 标准总线桥路

第六章 微型计算机系统总线•4 、局部总线 -----VESA （ VL---Bus ）•32 位扩展总线结构•可达 33MHz•与 80486 同步执行•开放性差•设计特点：接口卡的兼容性• 局部总线与 CPU 相连

第六章 微型计算机系统总线•4 、局部总线 -----PCI

外设互连总线数据宽度 16 位 -----64 位与 CPU 时钟频率无关支持多处理器和并发工作支持即插即用

第六章 微型计算机系统总线•4 、局部总线 -----PCI•1 ） PCI 总线信号定义

系统信号

CLK ：总线时钟输入信号RST# ：复位输入信号

第六章 微型计算机系统总线•4 、局部总线 -----PCI•1 ） PCI 总线信号定义

地址和数据信号AD[31 ： 00] ： 32 位地址 / 数据复用双向信号C/BE[3 ： 0]# ：总线命令 / 字节使能复用信号PAR ：奇偶校验信号

第六章 微型计算机系统总线•4 、局部总线 -----PCI•1 ） PCI 总线信号定义

接口控制信号FRAME# ：帧同步信号IRDY# ：启动方准备好信号TRDY# ：目标方准备好信号STOP# ：停止数据传送信号LOCK# ：总线锁定信号IDSEL ：初始化设备选择信号DEVSEL# ：设备选择信号

第六章 微型计算机系统总线•4 、局部总线 -----PCI•1 ） PCI 总线信号定义

总线仲裁信号

REQ# ：总线请求信号GNT ：总线允许信号

第六章 微型计算机系统总线•4 、局部总线 -----PCI•1 ） PCI 总线信号定义

错误报告信号

PERR# ：数据奇偶校验错误报告信号SERR# ：系统错误报告信号

第六章 微型计算机系统总线•4 、局部总线 -----PCI•1 ） PCI 总线信号定义

中断信号INTA#INTB#INTC#INTD#

第六章 微型计算机系统总线•4 、局部总线 -----PCI•1 ） PCI 总线信号定义

Cache 支持信号

SBO# ：输入输出信号SDONE ： I/O侦听完成信号

第六章 微型计算机系统总线•4 、局部总线 -----PCI•1 ） PCI 总线信号定义

64 位总线扩展信号AD[63 ： 32] ：扩展的 32 位地址和数据多路复用线C/BE[7 ： 4] ：总线命令和字节使能多路复用信号线REQ64# ： 64 位传输请求ACK64 ： 64 位传输确认信号PAR64 ：奇偶校验信号

第六章 微型计算机系统总线•4 、局部总线 -----PCI•1 ） PCI 总线信号定义

边界扫描信号TCK ：边界扫描的测试时钟TDI ：测试输入信号TDO ：测试输出信号TMS ：测试模式选择TRST# ：测试复位

第六章 微型计算机系统总线•4 、局部总线 -----PCI•2 ） PCI 总线命令 : 确定信息传输类型

总线命令编码中断响应I/O 读，写存储器读，写配置寄存器读，写等

第六章 微型计算机系统总线•4 、局部总线 -----PCI•3 ） PCI 总线数据传输 :一个地址期 + 多个数据期• 启动方获得总线控制权，将 FRAME变有效电平，表示一次传输开始。

第六章 微型计算机系统总线•4 、局部总线 -----PCI•4 ） PCI 总线仲裁：完成总线切换。

PCI仲裁器 G

NT R

EQ G

NT G

NTR

EQ R

EQ

PCI 设备

第六章 微型计算机系统总线•4 、局部总线 -----PCI•5 ） PCI 总线应用

即插即用，支持自动配置，支持 32 位 /64 位并行数据传输，支持多总线结构和猝发传输方式，与其他总线兼容，是目前定义最完善，性能价格比最高的总线标准。

第六章 微型计算机系统总线•小结•1 ）计算机常用系统总线，各自特点•2 ） PCI 总线特点•3 ） PCI 如何进行总线仲裁•4 ） PCI 总线信号的组成•5 ） PCI 总线的数据传输