總線控制�是總線系�(tǒng)的核�,它的任�(wù)概括地說是管理總線的使用,包括總線上�(shè)備的管理和設(shè)備使用總線的過程管理。從概述圖中可以知道,總線控制器處于總線系統(tǒng)的核�。之所以稱為邏輯概念上的總線控制器,是因為在總線控制器實現(xiàn)技�(shù)�,并不一定存在一個獨立的控制�,它的功能可能分布到總線的各個部件或者各個設(shè)備上�
從功能上�,總線控制器完成總線�(xié)議規(guī)定的任務(wù),它有以下主要功能:
1、總線系�(tǒng)資源的管�
總線系統(tǒng)的資源主要有存儲空間、設(shè)備端口空�、通道、中斷等。總線控制器需要對資源�(jìn)行分�,對資源沖突�(jìn)行判�,需要對�(shè)備完成選�、啟�、復(fù)位等功能�
2、總線系純的定時
無論是同步總線還是異步總�,系�(tǒng)都必須有定時控制。所謂系�(tǒng)定時就是�(chǎn)生各種總線命令和�(biāo)識信�,協(xié)�(diào)�(shè)備的工作過程,輔助總線仲裁器工作,控制設(shè)備占用總線的時間,產(chǎn)生各種定時信號等�
3、總線的仲裁
�(dāng)總線中有若干個設(shè)備同時產(chǎn)生使用總線的請求�,需要對這些請求�(jìn)行仲�,以確定哪一個設(shè)備可以處于優(yōu)先狀�(tài),從而獲得總線使用權(quán)�
4、總線的連接
對于系統(tǒng)中存在多種總�,需要有總線控制器完成不同總線協(xié)議之間的�(zhuǎn)�;對于系�(tǒng)中有多條總線,總線控制器要完成這些總線之間的連接�
微型計算機系�(tǒng)中采用的�(biāo)�(zhǔn)總線種類很多,但采用最多的是以下幾種:
1、ISA總線
ISA(Industry Standard Architecture)即工�(yè)�(biāo)�(zhǔn)總線,是IBM公司為其生產(chǎn)的PC系列微型機制定的總線�(biāo)�(zhǔn)�1981年IBM推出PC/XT�,采用XT總線,數(shù)�(jù)寬度�8位,時鐘頻率�4.77MHz,所以ISA又稱PC/XT總線�1984年又推出PC/AT時,在此基礎(chǔ)上擴充為16��6MHz的AT總線。AT的性能很好,被各種微型系統(tǒng)采用,所以就將AT和XT綜合�(shè)計為工業(yè)�(biāo)�(zhǔn)總線ISA總線,時鐘頻率提高到8MHz�
2、MCA總線
ISA總線是開放式�(jié)�(gòu)。IBM公司為了保護(hù)自身的利益,�1986年宣布PS/2機時,推出了一種相對封閉式的與ISA總線完全不同的全新的總線�(biāo)�(zhǔn),稱為微通道�(jié)�(gòu),即MCA(Micro Channel Architecture)。MCA總線是一種具�32位數(shù)�(jù)寬度的高性能總線�(biāo)�(zhǔn),提供成組傳送方式,即burst mode,又叫猝�(fā)式或迸發(fā)�。MCA被公�(rèn)為是一種性能很好的總線,與ISA總線相比具有許多�(yōu)�。但由于它的封閉性及其他一些原因沒有發(fā)展起來,并且MCA與ISA不具有互換��
3、EISA總線
1988年由COMPAQ、HP、AST、Epson、NEC等九家公司聯(lián)合推出的EISA(ExtendedIndustrial Standard Architecture)是對ISA總線的擴�,是在ISA的基�(chǔ)上擴展成為高速的32位的總線體系�(jié)�(gòu)。其主要特點是保證了與ISA總線的向下兼�,其意義在于保護(hù)了用戶的投資。即ISA擴充和有�(guān)的軟件的功能和特性都可以在EISA系統(tǒng)中保持有�,同時提供了較快的速度和較強的擴展能力,因而EISA總線一直被廣泛�(yīng)��
4.PCI總線
PCI(Peripheral Component Interconnect)即外部設(shè)備互連總�,是時鐘同步型輸�/輸出總線,用于連接微處理器和輸�/輸出�(shè)�。PCI總線�1992�6月由Intel公司提出的面向個人計算機的輸入/輸出總線。它不僅是為改善圖形或圖像的操作性能而設(shè)計,而是對整個系�(tǒng)提供了解決性能改�(jìn)的方�。PCI總的�(shè)計思想是增加外�(shè)到CPU總線的數(shù)�(jù)傳輸量,與大量圖�、圖像處理相適應(yīng),并且又與傳�(tǒng)兼容,使外設(shè)與CPU相對獨立,便于標(biāo)�(zhǔn)化�
PCI總線不直接與CPU局部總線相�,它是通過PCI橋接器與CPU總線信號相�。PCI總線時鐘�33MHz,與CPU時鐘無關(guān),總線的�(shù)�(jù)寬度�32�,并可擴展至64位,帶寬可達(dá)132MB/S-264MB/S,提高了高速數(shù)�(jù)傳輸通路。對于不需要高速的傳輸�(shè)�,仍可以采用�(biāo)�(zhǔn)總線ISA,EISA,MCA連接。通過PCI總線的標(biāo)�(zhǔn)總線橋接器與PCI相連接,PCI總線的結(jié)�(gòu)還可以擴充,從而可以增加外�(shè)的數(shù)��
PCI總線支持并發(fā)工作。如CPU要訪問PCI總線上的�(shè)�,它可以把一批數(shù)�(jù)快速寫入橋接器的緩沖區(qū),當(dāng)這些�(shù)�(jù)從緩沖區(qū)不斷寫入PCI上的�(shè)備時,CPU可以同時�(zhí)行其他操作�
不管是哪一種形式的總線控制�,都可以采用3種控制方法:�(yōu)先權(quán)固定控制法、定時查詢計�(shù)法以及獨立請求控制法
在總線系�(tǒng)�(shè)計和總線使用中.有幾個必須注意的基本要素�
總線的寬��
總線的類��
總線的仲裁機��
總線的定時方��
總線的數(shù)�(jù)傳送方式�