計算機組成原理3章知識總結
（是根據哈工大的劉宏偉老師的課進行總結）
總線的基本概念
總線使各個部件的資訊傳輸先 各個部件共享的傳輸介質
總線不允許兩個及兩個以上的部件同時向它發送資訊，因為會導致信號沖突，傳輸無效，
總線上的資訊傳送
- 串行
- 并行
總線結構
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單總線結構框圖
缺點：只有一根總線，當多個部件同時發送請求時容易沖突，所有必須設定部件優先級，
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雙總線結構框圖
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以存盤器為中心的雙總線結構框圖
缺點：這種結構I/O設備與主存交換資訊時仍要占用CPU，會影響cpu的作業，
總線的分類
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片內總線 芯片內部的總線
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系統總線 計算機各個部件之間的資訊傳輸線
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通信總線
用于 計算機系統之間或者 計算機系統與其他系統之間的通信
傳輸方式：
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串行通信總線
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并行通信總線
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總線特性及性能指標
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總線的物理實作
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總線的特性
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總線性能指標
- 總線寬度 資料線的根數
- 標準傳輸率 每秒傳輸的最大位元組數（MBps)
- 時鐘同步/異步 同步、不同步
- 總線復用 地址線與 資料線復用
- 信號線數 地址線、資料線和控制線的 總和
- 總線控制方式 突發、自動、仲裁、邏輯、計數
- 其他指標 負載能力
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總線標準（了解一下）
總線結構
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雙總線結構
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多總線結構
三總線結構
三總線結構的又一形式
四總線結構
總線結構舉例
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傳統微型總線結構
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VL-BUS區域總線結構
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PCI總線結構
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多層PCI總線結構
總線控制（重點）
總線的判優控制
- 基本概念
- 主設備（模塊） 對總線有 控制權
- 從設備（模塊） 回應從主設備發來的總線命令
- 總線判優控制
- 集中式
- 鏈式查詢
- 計數器定時查詢
- 獨立請求 查詢
- 分布式
- 集中式
- 鏈式查詢方式
方式：
所有I/O設備都連接一條BR線，所以當某一個I/O設備發送請求的時候，是從頭開始（如圖是I/O)往后查詢用來直到查詢到第一個發送請求的I/O介面，優先權越高越靠前，
缺點：對電路故障非常敏感，如果前面的設備壞了，后面的也無法正常作業，并且速度慢，
優點：只需要很少幾根線就能按一定優先次序實作總線控制并容易擴充設備，
- 計數器定時查詢方式
方式：
總線控制部件中有有計數器，每次查詢的順序都是從計數器中的數字開始的，比如如果計數器為0，那么就是從0開始，線判斷0是不是發送請求的I/O設備，如果不是則計數器加一，直到查詢到為止，
優點：可以很靈活的設定優先級高的設備，比如可以通過上次停止計數的數開始，則變成了回圈優先級，也可以通過軟體的方式來進行設定，并且對電路故障每有前一種敏感，
缺點：增加了控制線數，控制復雜，速度慢，
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獨立請求方式
方式：
可以非常靈活的進行優先級的設定，總線控制部件可以根據自己設定的優先級來對不同設備發送過來的請求來進行優先級分配，
優點：速度快，判優非常靈活，對電路故障敏感不大，
缺點：線多，復雜，
總線通信控制
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目的 解決通信雙方 協調配合 問題
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總線傳輸周期
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總線通信的四種方式
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同步式資料輸入
方式：
- 必須在T1上升沿發出地址資訊；
- 在T2的上升沿之前發出都命令，與地址資訊相符合的輸入設備按命令進行一系列內部操作；
- 在T3的上升沿之前發出將CPU所需的資料送到資料總線上；
- 在T3時種周期內，將資料從總線上送入CPU內部的暫存器；
- 在T4上升沿撤銷讀命令，輸入設備不再向資料總線上傳送資料，撤銷對資料總線的驅動，
- 同步式資料輸入
同步通信的優點：規定明確、統一，模塊間的配合簡單一致，
同步通信的缺點：從主、從模塊時間配合屬于強制性同步，必須在限定時間內完成規定的要求，并且會有短板效應，也就是要通過最慢的設備來設計公共時鐘，
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異步通信
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不互鎖
主設備向從設備發送請求，不需要從設備應答，過一段時間確認從設備收到請求信號后就會撤銷請求信號
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半互鎖
主設備發送請求信號，必須待接到從模塊的回答后再撤銷其請求信號，從設備接受到請求信號后發送回答信號，當不需要等到主設備的請求信號是否撤銷，也是過一段時間自動撤銷其回答信號，
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全互鎖
主設備發送請求信號，必須待從設備回答后才撤銷其請求信號；從設備發出回答信號，必須等到主設備請求信號已經撤銷后，自己才撤銷回答信號，
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半同步通信（ 同步、異步結合）
以輸入資料為例的半同步通信時序：
T1上升沿之前 主模塊發地址
T2上升沿之前 主模塊發送命令
Tw 當WAIT為低電平時，等待一個T
Tw 當WAIT為低電平時，等待一個T
.
.
.
(直到Tw為高電平,就說明從設備已經準備好了，就進入T3)
T3上升沿之前 從模塊提供資料
T4上升沿之前 從模塊撤銷資料，主模塊撤銷命令
缺點：從模塊準備資料時不占用總線，造成浪費，
- 分離式通信
充分挖掘系統總線每一個瞬間的潛力
分離式通信特點：
- 各個模塊有權申請占用總線
- 采用同步方式通信，不等對方回答
- 各個模塊準備資料時，不占用總線
- 總線被占用時，無空閑
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