【精选】微机原理与应用》第13章总线与接口.ppt

《微机原理与接口技术》辅助教学电子课件易凡第十三章系统总线与接口第十三章系统总线与接口技术13.1总线的概念和分类例：内部总线例：系统总线例：系统结构中的总线例：总线实体13.1.1总线标准总线按数据传输方式分类串行总线将数据的各位按时间顺序依次在一根传输线上传输适于长距离、中低速通信CPU片内总线：主要由微处理器芯片内部的总线是连接各功能部件的信息通路系统总线：它是微机系统内部各部件（插板）之间进行连接和传输信息的一组信号线主板局部总线：是介乎CPU总线和系统总线之间的一级总线外部总线：是系统之间或微机系统与外部设备之间进行通信的一组信号线也称为通信总线13.1.3总线的操作过程13.1.3总线的操作过程（续）13.1.4总线的性能指标13.1.4总线的性能指标（续）MPU同步并行总线时序通过联络应答信号实现握手适应能力强速度取决于较慢的设备在同步的基础上插入等待周期能兼容总线上各种不同响应速度的设备使同步总线达到与异步总线相同的功能3.并行总线的仲裁(1)“菊花链”总线仲裁方式三线菊花链仲裁原理三线菊花链仲裁原理（2）并行总线仲裁方式（3）串并行二维总线仲裁方式13.3串行总线13.3.2.串行总线标准采用了平衡差分传输技术提高了共模抑制能力大大减小了地线电位差引起的麻烦由Philips公司推出的用于IC之间的一种二线制全双向同步串行扩展总线串行数据线SDA、串行时钟线SCLUSB（UniversalSerialBus）是外设与计算机连接的接口总线简化外设的连接过程具备即插即用、热插拔、接口体积小、节省系统资源、传输可靠、良好的兼容性、共享式通信、低成本其前身是1996年由苹果公司起草的称之为火线（FireWire）并注册为其商标PC总线或XT总线13.4.1ISA总线的特点13.4.1ISA总线的特点（续）13.4.1ISA总线的特点（续）ISA总线信号ISA总线信号13.4.2ISA信号说明ISA信号说明（续）地址使能信号AEN：输出高电平有效。高电平表示DMA周期。CPU控制总线时该信号保持低电平13.4.3ISA总线的电源规格ISA总线机械尺寸13.4.4ISA总线的典型操作时序8位IO读/写周期时序16位存储器读/写周期时序16位IO读/写周期时序DMA启动存储器读I/O写周期时序DMA启动I/O读存储器写周期时序中断响应周期时序13.5USB接口USB外设USB外设USB特点13.5.2物理接口与电气连接USB接头13.5.3USB硬件组成USB软件组成13.5.4USB通信流与端点13.5.5USB传输方式13.5.6USB包交换结构13.5.7USB2.0与OTG13.6PCI总线PCI总线特点工作站的PCI系统结构图13.6.1PCI总线连接器32位PCI总线连接器32位PCI总线连接器引脚序号PCI总线接口信号C/BE[3:0]#13.6.3.PCI总线协议1.PCI总线的传输控制2.PCI总线的寻址I/O地址空间内存地址空间配置地址空间3.字节对齐4.PCI总线的驱动与过渡13.6.4PCI总线数据传输过程PCI总线上的读操作PCI总线上的写操作13.6.5PCI总线仲裁机制13.6.6PCI总线其他操作1.PCI设备的选择（续）设备选择时序2.PCI总线特殊周期命令AD[15:0]3.PCI总线配置周期总线配置读时序13.6.7可编程逻辑器件实现PCI总线接口FPGA实现的PCI接口应用PCI接口专用芯片PCI应用系统