总线的基本概念及分类
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总线的基本概念
总线：连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。
在某一时刻，只允许有一个部件向总线发送信息，而多个部件可以同时从总线上接受相同的信息。
总线是由许多传输线或通路组成，每条线都可以一位一位地传输二进制代码，若干条传输线可以同时传输若干位二进制代码
采用总线连接的计算机结构有下列几种：
- 以CPU为中心的双总线结构
- 存储总线(M总线)：连接CPU和主存
- 输入输出总线(I/O总线)：建立CPU和各I/O设备交换信息的通道
这种结构在I/O设备与主存交换信息时仍然要占用CPU，影响CPU的工作效率
- 单总线结构
当I/O设备和主存进行交换信息，不影响CPU工作。
缺点：只有一组总线，要设置总线判优逻辑，让各部件按优先级高低占用总线，避免进行冲突。这也会降低效率
- 以存储器为中心的双总线结构
在单总线基础上开辟出CPU和主存的存储总线，提高传输效率，减轻系统总线的负担
总线的分类
以下均按连接部件不同，进行分类。
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片内总线：芯片内部的总线
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系统总线：CPU、主存、I/O设备各大部件之间的信息传输线，又称板级总线或板间总线
系统总线按照传输信息不同，分为三类
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数据总线：传输各功能部件之间的数据信息。是双向传输总线，其位数和机器字长、存储字长有关。
数据总线宽度：数据总线的位数，是衡量系统性能的重要指标
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地址总线：用来指出数据总线上的源数据或目的数据在主存单元的地址或I/O设备的地址
由CPU输出，单向传输。
地址总线的位数与存储单元的个数有关
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控制总线：用来发出各种控制信号的传输线，使各部件能在不同时刻占有总线使用权。
对于任一控制线来说，传输是单向的，但是对于控制总线整体，传输是双向的。
常见的控制信号：
- 时钟：同步操作
- 复位：初始化所有部件
- 总线请求：某部件需获得总线使用权
- 总线允许：需要获得总线使用权的部件已获得控制权
- 中断请求：某部件提出中断
- 中断响应：中断请求被接收
- 存储器写：将数据总线上的数据写入存储器中
- 存储器读：
- I/O写：
- I/O读
- 传输响应：表示数据已被接受或已被送入数据总线
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通信总线：用于计算机系统之间或计算机系统与其他系统之间的通信
按传输方式分为两类：
- 串行通信：数据在单条1位宽的传输线上，一位一位地按顺序分时传送
- 并行通信：数据在多条并行1位宽地传输线上，同时由源传送到目的地
两类：
- 串行通信：数据在单条1位宽的传输线上，一位一位地按顺序分时传送
- 并行通信：数据在多条并行1位宽地传输线上，同时由源传送到目的地
并行通信适用于短距离数据传输，串行通信适用于远距离传送。