总线
2026-05-11
第六章_总线
6.1 总线概述
6.1.1 总线的基本概念
本小节思维导图如下：
为什么要使用总线，总线是什么，如下图所示：
记住其核心特征是：
- 分时性： 任意时刻仅允许一个部件向总线发送消息，多个发送方需分时使用总线。
- 共享性： 多个部件能欧同时挂载在总线上，并能同时接收总线的信息。
总线的特性（了解即可）：
- 机械特性：尺寸、形状、管脚数、排列顺序
- 电气特性：传输方向和有效的电平范围
- 功能特性：每根传输线的功能(地址、数据、控制)
- 时间特性：信号的时序关系
6.1.2 总线的分类
关于总线的分类，在最上方的思维导图中已经列出，这里讲述具体是什么意思。
串行总线和并行总线：
注意：不能说串行总线的速度一定比并行总线慢（串行总线带宽可能大于并行总线带宽）。是因为工作频率相同时，串行总线的传输速度比并行总线慢；但是并行总线的工作频率不能持续提高（因为太高频，多条信号线之间的同步问题就更困难），而串行总线能够通过不断提高工作频率来提高传输速度，最终超过并行总线。
片内总线、系统总线和通信总线：
6.1.3 系统总线
需要重点介绍的就是 系统总线 ，如下图所示：
系统总线的结构分为：单总线结构、双总线结构和三总线结构，如下图所示：
四总线结构（拓展）：现代计算机常用的其实是这种结构，如图所示：
6.2 总线的性能指标
总线的性能指标如下图所示：
通过一道题来感受下总线的带宽指标会怎么进行考察：
6.3 总线操作和定时
本小节思维导图如下：
每个总线事务通常包含三个基本阶段（依据历年真题）：
- 地址传送阶段：主设备将目标地址和操作类型（读 / 写）通过总线传送给从设备。
- 从设备响应阶段（也称数据准备阶段）：从设备根据地址准备数据（该阶段的耗时由设备特性决定，若题中未明确提及，则通常可忽略）。
- 数据传送阶段：完成实际数据在总线上的传输。
而 总线定时 是指总线上主设备与从设备在进行交换数据时，用于协调双方的控制协议。实质是一种 时序规则 ，主要有 同步、异步、半同步 和 分离式（前两种常考）四种方式。
- 同步定时方式：
- 异步定时方式：
- 半同步定时方式：
- 分离式定时方式：
