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PCI總線
閱讀�33703�(shí)間:2011-05-19 00:29:12

  PCI(Peripheral Component Interconnect)總線是一種同步的�(dú)立于處理器的32位或64位局部總�。從�(jié)�(gòu)上看,PCI是在CPU和原來的系統(tǒng)總線之間插入的一�(jí)總線,具體由一�(gè)橋接電路�(shí)�(xiàn)�(duì)這一層的管理,并�(shí)�(xiàn)上下之間的接口以�(xié)�(diào)�(shù)�(jù)的傳送。從1992年創(chuàng)立規(guī)范到如今,PCI總線已成為了�(jì)算機(jī)的一種標(biāo)�(zhǔn)總線�

基本概念

  不同于ISA總線,PCI總線的地址總線與數(shù)�(jù)總線是分�(shí)�(fù)用的。這樣做的好處�,一方面可以節(jié)省接插件的管腳數(shù),另一方面便于�(shí)�(xiàn)突發(fā)�(shù)�(jù)傳輸。在做數(shù)�(jù)傳輸�(shí),由一�(gè)PCI�(shè)備做�(fā)起�(主控,Initiator或Master),而另一�(gè)PCI�(shè)備做目標(biāo)(從設(shè)�,Target或Slave)??偩€上的所有時(shí)序的�(chǎn)生與控制,都由Master來發(fā)起。PCI總線在同一�(shí)刻只能供一�(duì)�(shè)備完成傳�,這就要求有一�(gè)仲裁�(jī)�(gòu)(Arbiter),來決定在誰有權(quán)力拿到總線的主控�(quán)�

  �(dāng)PCI總線�(jìn)行操作時(shí),發(fā)起�(Master)先置REQ#,當(dāng)?shù)玫街俨闷?Arbiter)的許可時(shí)(GNT#),會(huì)將FRAME#置低,并在AD總線上放置Slave地址,同�(shí)C/BE#放置命令信號(hào),說明接下來的傳輸類型。所有PCI總線上設(shè)備都需�(duì)此地址譯碼,被選中的設(shè)備要置DEVSEL#以聲明自己被選中。然后當(dāng)IRDY#與TRDY#都置低時(shí),可以傳輸數(shù)�(jù)。當(dāng)Master�(shù)�(jù)傳輸�(jié)束前,將FRAME#置高以標(biāo)明只剩一組數(shù)�(jù)要傳輸,并在傳完�(shù)�(jù)后放開IRDY#以釋放總線控制權(quán)�

  這里我們可以看出,PCI總線的傳輸是很高效的,發(fā)出一組地址�,理想狀�(tài)下可以連續(xù)�(fā)�(shù)�(jù),峰值速率�132MB/s。實(shí)際上,目前流行的33M@32bit北橋芯片一般可以做�100MB/s的連續(xù)傳輸�

�(jié)�(gòu)

  �1 �1 �(gè)典型� PC I 多總線系�(tǒng)�(jié)�(gòu)圖�

PCI總線的結(jié)構(gòu)

  其主� 特點(diǎn)如下:

  ( 1 ) PC I �(guī)則支持多總線�(jié)�(gòu)� 在整�(gè)系統(tǒng)�, � 在著3種不同的總線:

  ①HO ST B u s 為整�(gè)系統(tǒng)中最基本�(shè)備之間高� 能的連接, 它一般是 I T EL X 86 類型總線�

  ②PC I B u s 為系�(tǒng)高性能局部總�, 各種高性能 外設(shè)連于其上, 增強(qiáng)系統(tǒng)功能�

 ?、跮 EGA CY B u s 為傳�(tǒng)的性能較低的總�, � ISA � ISA � CA 總線�

  ( 2) 整�(gè)系統(tǒng)可以分為多�(gè)層次, 不同的總線通過橋路 (BR I GE ) 相�, 橋路的主要功能是�2 種不同的 D 信號(hào)�(huán)境間�(jìn)行轉(zhuǎn)�, 使不同總線間的數(shù)�(jù)傳輸可以 順暢�(jìn)��

  ( 3 ) 在每條總線上接有各自的總線設(shè)� (M A S2 T ER� R GET M EM O R Y� R GET I O ) , 這些�(shè) TA TA 中斷確認(rèn)周期 ( in terrup t acknow ledge cycle ) 3 cycle ) � 備增�(qiáng)系統(tǒng)功能, 整�(gè)總線系統(tǒng)為各�(shè)備之間可靠的 �(shù)�(jù)傳輸提供保障�

特點(diǎn)

 ?、偻怀龅男阅堋?總線寬度 32 �, 可升�(jí)� 64 �, � 持突�(fā)工作方式, 同步操作�(shí)頻率 33M H z, �(shù)�(jù) 傳輸� 132 bp s ( 32 � ) � 264M bp s ( 64 � ) � 滿足 M 了當(dāng)前對(duì) PC �(jī)傳輸速度的要��

  ②良好的兼容�� I 總線部件和插板接口是� PC 互獨(dú)立的處理�, 所有目前和將來不同�(jié)�(gòu)的處理器 都可以被很好地支持�

 ?、奂床寮�?� I �(shè)備都包含存有�(shè)備具體信� PC 的寄存器, 這些信息可以使得系統(tǒng) B I S 和操作系�(tǒng) O 層的軟件可以自動(dòng)配置 PC I 總線部件 和插��

  ④低成本� 采用化的芯片, 多路 �(fù)用體系減少了管腳�(gè)�(shù)� PC I 部件, 基于 ISA � ISA � CA 的擴(kuò)展板也可� E M � PC I 總線上工�, 減少了用戶開�(fā)�(fèi) ��

 ?、荻嘀髂芰?� 支持任何 PC I 主設(shè)� 和從�(shè)備之間點(diǎn)�(duì)�(diǎn)的訪��

  ⑥定義了313V �5V 2種信�(hào)�(huán)�, 5 313V 的組件技�(shù)可以使電壓平滑過��

 ?、吒咚倬彺?(Cache) 支持�

主要功能

 ?�?� �(shù)�(jù)傳輸速率133MB/s

 ?�?� 總線�(shí)鐘頻�33.3MHz/66MHz

 ?�?� 支持10 �(tái)外設(shè)

 ?�?� �(shí)鐘同步方�

  �5� 與CPU 及時(shí)鐘頻率無�(guān)

 ?�?� 總線寬度 32 位(5V�/64 位(3.3V�

 ?�?� 能自�(dòng)�(shí)別外�(shè)

  PCI (Peripheral Component Interconnect)總線是一種高性能局部總線,是為了滿足外�(shè)間以及外�(shè)與主�(jī)間高速數(shù)�(jù)傳輸而提出來�。在�(shù)字圖�、圖像和語音處理,以及高速實(shí)�(shí)�(shù)�(jù)采集與處理等�(duì)�(shù)�(jù)傳輸率要求較高的�(yīng)用中,采用PCI總線來�(jìn)行數(shù)�(jù)傳輸,可以解決原有的�(biāo)�(zhǔn)總線�(shù)�(jù)傳輸率低帶來的瓶頸問��

與VL-BUS的比�

  隨著GUI(Graphical User Interface)、多媒體等技�(shù)在PC�(jī)上的�(yīng)�,傳統(tǒng)的PC總線(如ISA、ISA、EMCA)由于其帶寬的限制,已不能滿足系�(tǒng)工作的要�。為�,�90年代�,由視頻電子標(biāo)�(zhǔn)�(xié)�(huì)(VESA)和ITEL分別提出了VL-BUS和PCI(PeripheralN Component Interconnect)�2種先�(jìn)的局部總線規(guī)�。它們都為系�(tǒng)提供了一�(gè)高速的�(shù)�(jù)傳輸通道,系統(tǒng)的各�(shè)備可直接或間接地連接其上,�(shè)備間通過局部總線可以完成數(shù)�(jù)的快速傳�,從而很好地解決了數(shù)�(jù)傳輸?shù)钠款i問題�

  2種局部總線相�,PCI總線由于是針�(duì)整�(gè)系統(tǒng),而不象VL-BUS主要是針�(duì)圖形加�,它可以帶相對(duì)較多的負(fù)載且�(yùn)行更為可�;支持即插即用的結(jié)�(gòu);采用多路�(fù)用技�(shù)等一系列�(yōu)�(diǎn)更受到了眾多廠家的支�,成為市場(chǎng)的主�。目前PC�(jī)市場(chǎng)絕大多數(shù)的Pentium�(jī)都以PCI為系�(tǒng)總線�

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