总线(Bus)是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线,它是由导线组成的传输线束, 按照计算机所传输的信息种类,计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线,分别用来传输数据、数据地址和控制信号。总线是一种内部结构,它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道,主机的各个部件通过总线相连接,外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接,从而形成了计算机硬件系统。在计算机系统中,各个部件之间传送信息的公共通路叫总线,微型计算机是以总线结构来连接各个功能部件的。
总线_总线 -总线特性
由于总线是连接各个部件的一组信号线。通过信号线上的信号表示信息,通过约定不同信号的先后次序即可约定操作如何实现。总线的特性如下
(1)物理特性:
物理特性又称为机械特性,指总线上部件在物理连接时表现出的一些特性,如插头与插座的几何尺寸、形状、引脚个数及排列顺序等。
(2)功能特性:
功能特性是指每一根信号线的功能,如地址总线用来表示地址码。数据总线用来表示传输的数据,控制总线表示总线上操作的命令、状态等。
(3)电气特性:
电气特性是指每一根信号线上的信号方向及表示信号有效的电平范围,通常,由主设备(如CPU)发出的信号称为输出信号(OUT),送入主设备的信号称为输入信号(IN)。通常数据信号和地址信号定义高电平为逻辑1、低电平为逻辑0,控制信号则没有俗成的约定,如WE表示低电平有有效、Ready表示高电平有效。不同总线高电平、低电平的电平范围也无统一的规定,通常与TTL是相符的。
(4)时间特性:
时间特性又称为逻辑特性,指在总线操作过程中每一根信号线上信号什么时候有效,通过这种信号有效的时序关系约定,确保了总线操作的正确进行。
为了提高计算机的可拓展性,以及部件及设备的通用性,除了片内总线外,各个部件或设备都采用标准化的形式连接到总线上,并按标准化的方式实现总线上的信息传输。而总线的这些标准化的连接形式及操作方式,统称为总线标准。如ISA、PCI、USB总线标准等,相应的,采用这些标准的总线为ISA总线、PCI总线、USB总线等。
总线_总线 -外部总线
外部总线指缆线和连接器系统,用来传输I/O路径技术指定的数据和控制信号,另外还包括一个总线终结电阻或电路,这个终结电阻用来减弱电缆上的信号反射干扰。
并发
ATA:磁盘/磁带周边附件总线,也称 PATA、IDE、EIDE、ATAPI 等等。
(the original ATA is parallel, but see also the recentserial ATA)
HIPPI(HIgh Performance Parallel Interface):高速平行接口。
IEEE-488:也称 GPIB(General-Purpose Instrumentation Bus)或 HPIB(Hewlett-Packard Instrumentation Bus)。
PC card:前身为知名的PCMCIA,常用于笔记本电脑和其它便携式设备,但自从引入USB以及嵌入式网络后,这个总线就慢慢不再使用了。
SCSI(Small Computer System Interface):小型电脑系统接口,磁盘/磁带周边附件总线。
串行
USBUniversal Serial Bus, 大量外部设备均采用此总线
Serial Attached SCSIand otherserial SCSIbuses
Serial ATA
Controller Area Network("CAN总线")
EIA-485
FireWire
Thunderbolt
总线_总线 -计算机总线
a.主板的总线
在计算机科学技术中,人们常常以MHz表示的速度来描述总线频率。计算机总线的种类很多,前端总线的英文名字是Front Side Bus,通常用FSB表示,是将CPU连接到北桥芯片的总线。计算机的前端总线频率是由CPU和北桥芯片共同决定的。
b.硬盘的总线
总线
一般有SCSI、ATA、SATA等几种。SATA是串行ATA的缩写,为什么要使用串行ATA就要从PATA――并行ATA的缺点说起。我们知道ATA或者说普通IDE硬盘的数据线最初就是40根的排线,这40根线里面有数据线、时钟线、控制线、地线,其中32根数据线是并行传输的(一个时钟周期可以同时传输4个字节的数据),因此对同步性的要求很高。这就是为什么从PATA-66(就是常说的DMA66)接口开始必须使用80根的硬盘数据线,其实增加的这40根全是屏蔽用的地线,而且只在主板一边接地(千万不要接反了,反了的话屏蔽作用大大降低),有了良好的屏蔽硬盘的传输速度才能达到66MB/s、100MB/s和最高的133MB/s。但是在PATA-133之后,并行传输速度已经到了极限,而且PATA的三大缺点暴露无遗:信号线长度无法延长、信号同步性难以保持、5V信号线耗电较大。那为什么SCSI-320接口的数据线能达到320MB/s的高速、而且线缆可以很长呢?你有没有注意到SCSI的高速数据线是“花线”?这可不是为了好看,那“花”的部分实际上就是一组组的差分信号线两两扭合而成,这成本可不是普通电脑系统愿意承担的。
c.其他的总线
计算机中其他的总线还有:通用串行总线USB(Universal Serial Bus)、IEEE1394、PCI等等。
总线_总线 -合理搭配
总线
主板北桥芯片负责联系内存、显卡等数据吞吐量最大的部件,并和南桥芯片连接。CPU就是通过前端总线(FSB)连接到北桥芯片,进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。前端总线是CPU和外界交换数据的最主要通道,因此前端总线的数据传输能力对计算机整体性能作用很大,如果没足够快的前端总线,再强的CPU也不能明显提高计算机整体速度。数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率,即数据带宽=(总线频率×数据位宽)÷8。目前PC机上所能达到的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz几种,前端总线频率越大,代表着CPU与北桥芯片之间的数据传输能力越大,更能充分发挥出CPU的功能。现在的CPU技术发展很快,运算速度提高很快,而足够大的前端总线可以保障有足够的数据供给给CPU,较低的前端总线将无法供给足够的数据给CPU,这样就限制了CPU性能得发挥,成为系统瓶颈。