1.ISA总线

(1)机械和电气特性

XT总线共有62根引脚,采用边缘连接方式,是8位数据总线。16位的ISA总线是在XT总线的插槽之外另外增加了一个插槽,有36个插脚,并与原来的62脚插槽同轴,共计98线。

(2)ISA总线62脚插槽上的引脚

在ISA总线的62脚插槽中定义的信号可以按照功能分为总线电源和地线、时钟与定时信号线、地址总线和数据总线、读写控制线、中断与DMA控制线(共5组)。AT总线对部分信号进行改动和扩展,以支持更大的地址空间和16位数据操作。

(3)ISA总线的操作和时序

ISA总线的操作包括存储器读写操作、I/O读写操作和DMA操作。存储器读写操作和I/O读写操作的8比特操作和16比特操作的时序不同。读者应该掌握总线周期的基本操作时序。

2.PCI总线

PCI总线能够支持多个外围设备,并有严格的规范保证高度的可靠性和兼容性。PCI总线具有较高的性能,独立于处理器结构,兼容性好,支持即插即用。

(1)PCI总线的体系结构

PCI体系通过PCI桥路功能完成对CPU、ISA等的连接和对PCI的扩展,因此具有很高的灵活性。

(2)PCI总线的信号

由于采用了管脚复用技术,所以PCI总线的信号要求的引脚数不多。信号可以分为两类:基本信号和任选信号。PCI总线上的基本信号有时钟复位线、数据地址线、传输控制线、仲裁信号线、出错报告信号线、中断信号线。

(3)PCI总线的操作

一次PCI总线的操作由FRAME#信号标志,具体执行什么动作,由C/BE#信号在总线周期的第一个时钟周期中给定。PCI的一些基本操作(如I/O读、I/O写、存储器读、存储器写)完成总线最基础的功能。配置空间读写表示这个周期访问PCI的配置空间,其寻址不是由地址决定,而是由IDSEL决定,用于在PCI总线设备的即插即用中配置功能。

PCI总线是同步总线,总线上的信号由时钟信号CLK同步。每个总线周期都由多个时钟周期组成。PCI总线的每个总线周期都由一个地址阶段和一个或多个数据阶段组成。

(4)PCI总线的仲裁(www.daowen.com)

PCI总线使用集中仲裁方式。

3.USB总线

(1)USB的特点

USB的主要特点如下。

·USB总线是即插即用总线,可以自动识别总线上的设备并为其配置软件和硬件资源。

·可以动态连接和重新配置外部设备,支持热插拔功能。

·总线上设备的传输带宽可以从几千比特每秒到几百兆比特每秒,速率最高可达480Mbit/s。

·通信协议能灵活支持准同步(isochronous,等时同步)数据传输和异步消息传输的混合模式。

·允许多台设备同时操作,最多可接127台物理设备。

·协议开销小,总线利用率高。

·支持实时的语声、音频和视频数据传输。

·可以向USB总线上的设备供电,总线上的设备也可以自备电源。

(2)总线拓扑

USB总线的物理连接是一种层叠式的星形结构,所有的USB设备都连接到USB主机。

(3)总线操作

USB设备都连接到USB集线器上。USB主机有根集线器以进行最初的设备连接。USB是一种轮询总线,由USB主机控制所有的数据传输。数据在USB总线上通过报文方式传送,这些报文称作USB分组。大多数传输包含3个USB分组:USB主机首先发出的一个“令牌分组”、本次传输的源端发出的数据分组、目的端回送的一个握手分组。