计算机组成原理---总线系统的详细概述

1.数据传输的两个方式

串行传输和并行传输：串行传输和并行传输

串行：适合的就是传输的距离比较远，这个对应的成本也是比较低的；

并行：传输的效率很高，因为分成了不同的线路，这个适合的就是短距离的这个传输；

下面的这个是CPU和存储器之间的这个总线的具体的结构：

总线分为下面显示的这个数据线控制线和地址线三个不同的类型的；

在一些情况下会出现这个地址线和数据线复用的情况，而且这个控制线不一定只有一个，下面的这个就是一个实例罢了；

下面引入的就是我们的总线时钟频率的概念，他表示的含义是我们的一秒这个时间里面的数据的传输的次数

总线的带宽的解释和相关的介绍：带宽说的就是最带的传输率，相当于是一个速度的单位

一个简单的案例：带宽=宽度*总线的时钟频率，下面的这个是我们的指定的这个时钟频率换算成为了使用字节作为单位的；

易错点的辨析：区分总线的工作频率==总线的时钟频率，因为默认情况下的这个一个周期里面进行一次这个数据的传输，所以上面的这个公式里面就是

2.总线仲裁

如果我们的多个主设备对于总线进行对应的请求，这个时候我们的总线需要对于这个请求进行回复和同意，但是这个时候只能让一个设备使用这个总线，因此这个时候需要交给我们的总线控制器进行仲裁，这样的这个过程我们就称之为总线仲裁；

3.总线内部结构

4.总线周期

1）总线周期的这个定义：我们的系统完成一次的这个总线操作需要的这个时间，就是一个周期；

2）在这个周期里面主要进行的就是下面的这个操作；

3）第一步：申请分配，交给我们的仲裁器，申请得到这个总线的使用权限；

4）寻址，这个寻址是寻找我们的数据发送到的这个设备的地址，我们通过这一步知道我们的数据发给谁，确定这个数据的接受者；

5）数据传输，确定了这个数据的接受者之后，我们进行这个数据的传输过程即可；

6）结束阶段：我们的申请者撤出相关信息，让出来我们的总线的使用权限；

5.总线定时

通信双方如何获知：通信什么时候开始，什么时候结束，进行通信的双方如何进行协调和配合；

5.1同步定时

下面的这个里面也涉及到了一个周期，但是这个周期说的是我们的数据传输的过程，和上面的总线周期相比，不包含申请分配的这个阶段；

5.2提高数据传输率

5.3异步定时

总线上面的这个主设备和从设备的存储的时间不一致在我们的这个异步定时里面是允许存在的，当我们的这个从设备收到信号之后，可以等待这个信号稳定之后通过控制线给这个主设备一个应答；

也就是说当我们的主设备撤销信号之后，我们的这个从设备才可以取消掉这个数据相关信息；

6.异步串行通信

6.1字符的格式–帧

帧的组成主要是下面的这几个部分的：

1）起始的低电平位置，低电平使用数字0进行表示

2）中间的几个数据位；

3）奇偶校验位：进行检验这个数据传输的过程中是否出现了错误的；

4）终止位：通常使用高电平进行显示，高电平通常使用数字1进行表示；

6.2奇偶校验位

下面的这个就是我们的：

6.3进一步理解

默认的是高电平，因此这个低电平是0，方便我们知道这个时候数据来了；

6.4波特率和比特率

波特率：全部数据的位数；

比特率：有效数据的位数

6.5突发传输和非突发传输

突发传输需要16个周期，非突发传输只需要7个周期；

非突发传输：面对与一个字节的数据，第一个周期发送对应的地址，第二个周期通过控制线发送读取的命令，第三个周期得到这个数据，第四个周期撤销相关的信息，四个字节就是四个这样的过程，也就是16个周期；

突发传输：前面的两个过程是一样的，就是一次性全部发送，然后再撤销相关信息，一共是7个周期；