工作原理
系統匯流排在微型計算機中的地位,如同人的神經中樞系統,CPU通過系統匯流排對存儲器的內容進行讀寫,同樣通過匯流排,實現將CPU內數據寫入外設,或由外設讀入CPU。微型計算機都採用匯流排結構。匯流排就是用來傳
送信息的一組通信線。微型計算機通過系統匯流排將各部件連線到一起,實現了微型計算機內部各部件間的信息交換。一般情況下,CPU提供的信號需經過匯流排形成電路形成系統匯流排。系統匯流排按照傳遞信息的功能來分,分為地址匯流排、數據匯流排和控制匯流排。這些匯流排提供了微處理器(CPU)與存儲器、輸入輸出接口部件的連線線。可以認為,一台微型計算機就是以CPU為核心,其它部件全“掛接”在與CPU相連線的系統匯流排上。這種匯流排結構形式,為組成微型計算機提供了方便。人們可以根據自己的需要,將規模不一的記憶體和接口接到系統匯流排上,很容易形成各種規模的微型計算機。
微型計算機實質上就是把CPU、存儲器和輸入/輸出接口電路正確的連線到系統匯流排上,而計算機套用系統的硬體設計本質上是外部設備同系統匯流排之間的匯流排接口電路設計問題,這種匯流排結構設計是計算機硬體系統的一個特點。
常用匯流排
ISA匯流排
----ISA(industrial standard architecture)匯流排標準是IBM 公司1984年為推出PC/AT機而建立的系統匯流排標準,所以也叫AT匯流排。它是對XT匯流排的擴展,以適應8/16位數據匯流排要求。它在80286至80486時代套用非常廣泛,以至於奔騰機中還保留有ISA匯流排插槽。ISA匯流排有98隻引腳。
EISA匯流排
----EISA匯流排是1988年由Compaq等9家公司聯合推出的匯流排標準。它是在ISA匯流排的基礎上使用雙層插座,在原來ISA匯流排的98條信號線上又增加了98條信號線,也就是在兩條ISA信號線之間添加一條EISA信號線。在實用中,EISA匯流排完全兼容ISA匯流排信號。
VESA匯流排
----VESA(
video electronics standard association)匯流排是 1992年由60家附屬檔案卡製造商聯合推出的一種局部匯流排,簡稱為VL(VESA local bus)匯流排。它的推出為微機系統匯流排體系結構的革新奠定了基礎。該匯流排系統考慮到CPU與主存和Cache 的直接相連,通常把這部分匯流排稱為CPU匯流排或主匯流排,其他設備通過VL匯流排與CPU匯流排相連,所以VL匯流排被稱為局部匯流排。它定義了32位數據線,且可通過擴展槽擴展到64 位,使用33MHz時鐘頻率,最大傳輸率達132MB/s,可與CPU同步工作。是一種高速、高效的局部匯流排,可支持386SX、386DX、486SX、486DX及奔騰微處理器。
PCI匯流排
----PCI(peripheral component interconnect)匯流排是當前最流行的匯流排之一,它是由Intel公司推出的一種局部匯流排。它定義了32位數據匯流排,且可擴展為64位。PCI匯流排主機板插槽的體積比原ISA匯流排插槽還小,其功能比VESA、ISA有極大的改善,支持突發讀寫操作,最大傳輸速率可達132MB/s,可同時支持多組外圍設備。 PCI局部匯流排不能兼容現有的ISA、EISA、MCA(micro channel architecture)匯流排,但它不受制於處理器,是基於奔騰等新一代微處理器而發展的匯流排。
CompactPCI
----以上所列舉的幾種系統匯流排一般都用於商用PC機中,在計算機系統匯流排中,還有另一大類為適應工業現場環境而設計的系統匯流排,比如STD匯流排、VME匯流排、PC/104匯流排等。這裡僅介紹當前工業計算機的熱門匯流排之一——Compact PCI。
----Compact PCI的意思是“堅實的PCI”,是當今第一個採用無源匯流排底板結構的PCI系統,是PCI匯流排的電氣和軟體標準加歐式卡的工業組裝標準,是當今最新的一種工業計算機標準。
Compact PCI是在原來PCI匯流排基礎上改造而來,它利用PCI的優點,提供滿足工業環境套用要求的高性能核心繫統,同時還考慮充分利用傳統的匯流排產品,如ISA、STD、VME或PC/104來擴充系統的I/O和其他功能。
----6.PCI-E匯流排
----PCI Express採用的也是業內流行這種點對點串列連線,比起PCI以及更早期的計算機匯流排的共享並行架構,每個設備都有自己的專用連線,不需要向整個匯流排請求頻寬,而且可以把數據傳輸率提高到一個很高的頻率,達到PCI所不能提供的高頻寬。相對於傳統PCI匯流排在單一時間周期內只能實現單向傳輸,PCI Express的雙單工連線能提供更高的傳輸速率和質量,它們之間的差異跟半雙工和全雙工類似。
技術指標
1、系統匯流排
的頻寬(匯流排數據傳輸速率)
系統匯流排的頻寬指的是單位時間內匯流排上傳送的數據量,即每鈔鍾傳送MB的最大穩態數據傳輸率。與匯流排密切相關的兩個因素是匯流排的位寬和匯流排的工作頻率,它們之間的關係:匯流排的頻寬=匯流排的工作頻率*匯流排的位寬/8
2、系統匯流排的位寬
系統匯流排的位寬指的是匯流排能同時傳送的二進制數據的位數,或數據匯流排的位數,即32位、64位等匯流排寬度的概念。匯流排的位寬越寬,每秒鐘數據傳輸率越大,匯流排的頻寬越寬。
3、系統匯流排的工作頻率
匯流排的工作時鐘頻率以MHZ為單位,工作頻率越高,匯流排工作速度越快,匯流排頻寬越寬。