神马文学网系统总线、I/O总线区别
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/27 15:48:52
在总线层次中，CPU总线、存储总线，因不同的计算机系统采用的芯片组不同，所以这些总线也不完全相同，互相没有互换性。而系统总线则不同，它是与I/O扩展插槽相连接的。I/O插槽中可以插入各种扩冲板卡，作为各种外设的适配器与外设连接。因此要求系统总线必须有统一标准，它们必须在以下几方面做出规定：
1)物理特性：物理特性指的是总线物理连接的方式。包括总线的根数、总线的插头、插座是什么形状、引脚是如何排列的等。例如：IBM-PC/XT的总线共有62根线，分两列编号。
(2)功能特性：提指每根总线的功能是什么。从功能上可以分为地址总线、数据总线和控制总线。
(3)电气特性：主要是定义每一根线上信号的传送方向、有效电平范围。一般规定送入CPU的信号称为输入信号，从CPU送出的信号称为输出信号。
(4)时间特性：时间特性确定了每根线在什么时间有效，也就是每根线的时序。系统总线用来传送数据信息的信号线，这些数据信息可以是原始数据或程序。数据总线来往于CPU、内存和I/O设备之间，其特点是：(1).双向传输，三态控制：即可以由CPU送往内存或I/O设备，也可以由内存或I/O设备送往CPU。(2).数据总线的数目称为数据宽度（由于一条数据线一次可传送一位二进制数，故也称位数），数据总线宽度决定了CPU一次传输的数据量，它决定了CPU的类型与档次。I/O 总线是用来传送控制信息的信号线，这些控制信息包括CPU对内存和I/O接口的读写信号，I/O接口对CPU提出的中断请求或DMA请求信号，CPU对这些I/O接口回答与响应信号，I/O接口的各种工作状态信号以及其他各种功能控制信号。控制总线来往于CPU、内存和I/O设备之间，其特点是：在单向、双向、双态等种形态，是总线中最复杂、最灵活、功能最强的，其数量、种类、定义随机型不同而不同。系统总线的主要参数如下。
• 总线的带宽。总线的带宽指的是单位时间内总线上可传送的数据量，即每秒钟传送多少MB的最大稳态数据。与总线带宽密切相关的两个参数是总线的位宽和总线的工作时钟频率。
• 总线的位宽。总线的位宽是总线一次能同时传送的数据位数，即常说的32位、64位等。总线的位宽越宽，总线数据传输率越大，即总线带宽越大。
• 总线的工作时钟频率。总线的工作时钟频率以MHz为单位，工作频率越高总线工作速度越快，即总线带宽越大。
• 总线带宽、总线位宽、总线工作时钟频率的关系就像高速公路上的车流量与公路车道的数目和车辆行驶速度之间的关系，车道越多、车速越快，车流量就越大。总线带宽就像是高速公路的车流量，总线位宽仿佛高速公路上的车道数，总线时钟工作频率相当于车速，总线位宽越宽、总线工作时钟频率越高则总线带宽越大。当然，单方面提高总线的位宽或工作时钟频率都只能部分提高总线的带宽，并容易达到各自的极限，只有两者配合才能使总线的带宽得到更大的提升。
系统总线在早期称为局域总线（Local Bus），最新的叫法为前端总线（FSB），用于连接CPU与RAM（一般是L2Cache）。在主板上系统总线是主干，其他总线是其支干。在计算机主板上的系统总线一般都是根据特定类型的CPU设计的。系统总线要求与其连接的电子部件在速度上保持一致。
系统总线可以分为数据总线、地址总线和控制总线3类。数据总线是各个模块间传递数据的通道，它一般由8、16或32根信号线组成。所谓数据总线的宽度是指组成数据总线的信号线的数目。它决定了在该总线上一次可以传送的二进制位数；地址总线用以传递地址信息，来指示数据总线上的数据的来源或去向，CPU根据地址信息从相应的存储单元读出数据或向该存储单元写入数据；控制总线的作用是控制数据总线和地址总线，因为多个设备共享数据总线及地址总线，所以用控制总线在各个设备间传送命令和定时信号，以协调各种总线操作。
大多数计算机系统都采用多总线体系结构进行互连，以提高系统性能。一种典型的多层总线结构，由本地总线、底板总线和I/O总线组成。这种体系结构的一个优点就在于根据各个部件对数据传输率的不同要求，用不同层次的总线进行互连，以适应各自的特性与需求。不同层次目的总线相对独立，允许使用不同的信号和以不同的速率运行。对某个层次总线结构的修改不会影响其他层次的总线结构
1)物理特性：物理特性指的是总线物理连接的方式。包括总线的根数、总线的插头、插座是什么形状、引脚是如何排列的等。例如：IBM-PC/XT的总线共有62根线，分两列编号。
(2)功能特性：提指每根总线的功能是什么。从功能上可以分为地址总线、数据总线和控制总线。
(3)电气特性：主要是定义每一根线上信号的传送方向、有效电平范围。一般规定送入CPU的信号称为输入信号，从CPU送出的信号称为输出信号。
(4)时间特性：时间特性确定了每根线在什么时间有效，也就是每根线的时序。系统总线用来传送数据信息的信号线，这些数据信息可以是原始数据或程序。数据总线来往于CPU、内存和I/O设备之间，其特点是：(1).双向传输，三态控制：即可以由CPU送往内存或I/O设备，也可以由内存或I/O设备送往CPU。(2).数据总线的数目称为数据宽度（由于一条数据线一次可传送一位二进制数，故也称位数），数据总线宽度决定了CPU一次传输的数据量，它决定了CPU的类型与档次。I/O 总线是用来传送控制信息的信号线，这些控制信息包括CPU对内存和I/O接口的读写信号，I/O接口对CPU提出的中断请求或DMA请求信号，CPU对这些I/O接口回答与响应信号，I/O接口的各种工作状态信号以及其他各种功能控制信号。控制总线来往于CPU、内存和I/O设备之间，其特点是：在单向、双向、双态等种形态，是总线中最复杂、最灵活、功能最强的，其数量、种类、定义随机型不同而不同。系统总线的主要参数如下。
• 总线的带宽。总线的带宽指的是单位时间内总线上可传送的数据量，即每秒钟传送多少MB的最大稳态数据。与总线带宽密切相关的两个参数是总线的位宽和总线的工作时钟频率。
• 总线的位宽。总线的位宽是总线一次能同时传送的数据位数，即常说的32位、64位等。总线的位宽越宽，总线数据传输率越大，即总线带宽越大。
• 总线的工作时钟频率。总线的工作时钟频率以MHz为单位，工作频率越高总线工作速度越快，即总线带宽越大。
• 总线带宽、总线位宽、总线工作时钟频率的关系就像高速公路上的车流量与公路车道的数目和车辆行驶速度之间的关系，车道越多、车速越快，车流量就越大。总线带宽就像是高速公路的车流量，总线位宽仿佛高速公路上的车道数，总线时钟工作频率相当于车速，总线位宽越宽、总线工作时钟频率越高则总线带宽越大。当然，单方面提高总线的位宽或工作时钟频率都只能部分提高总线的带宽，并容易达到各自的极限，只有两者配合才能使总线的带宽得到更大的提升。
系统总线在早期称为局域总线（Local Bus），最新的叫法为前端总线（FSB），用于连接CPU与RAM（一般是L2Cache）。在主板上系统总线是主干，其他总线是其支干。在计算机主板上的系统总线一般都是根据特定类型的CPU设计的。系统总线要求与其连接的电子部件在速度上保持一致。
系统总线可以分为数据总线、地址总线和控制总线3类。数据总线是各个模块间传递数据的通道，它一般由8、16或32根信号线组成。所谓数据总线的宽度是指组成数据总线的信号线的数目。它决定了在该总线上一次可以传送的二进制位数；地址总线用以传递地址信息，来指示数据总线上的数据的来源或去向，CPU根据地址信息从相应的存储单元读出数据或向该存储单元写入数据；控制总线的作用是控制数据总线和地址总线，因为多个设备共享数据总线及地址总线，所以用控制总线在各个设备间传送命令和定时信号，以协调各种总线操作。
大多数计算机系统都采用多总线体系结构进行互连，以提高系统性能。一种典型的多层总线结构，由本地总线、底板总线和I/O总线组成。这种体系结构的一个优点就在于根据各个部件对数据传输率的不同要求，用不同层次的总线进行互连，以适应各自的特性与需求。不同层次目的总线相对独立，允许使用不同的信号和以不同的速率运行。对某个层次总线结构的修改不会影响其他层次的总线结构
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