计算机总线技术基础知识【推荐3篇】
计算机总线技术基础知识 篇一
计算机总线技术基础知识
总线技术是计算机系统中非常重要的一部分，它负责连接各个硬件设备，实现数据和控制信号的传输。在计算机系统中，总线的设计和实现对于系统的性能和稳定性有着重要的影响。本文将介绍计算机总线技术的基础知识，包括总线的定义、分类、特点以及主要的总线标准。
首先，总线可以被定义为一组并行传输数据和控制信号的电子线路。它可以分为内部总线和外部总线两种类型。内部总线用于连接计算机内部的各个硬件组件，如处理器、内存和输入输出设备等；而外部总线则用于连接计算机与外部设备的通信，如键盘、鼠标和打印机等。
根据传输数据和控制信号的方式，总线可以被分为并行总线和串行总线。并行总线可以同时传输多个位的数据和控制信号，其传输速度较快，但信号传输的稳定性较差；而串行总线则一次只能传输一个位的数据和控制信号，传输速度较慢，但信号传输的稳定性较好。
总线的特点有三个方面。首先，总线是计算机系统中各个硬件设备之间的通信通道，它能够实现数据和控制信号的传输。其次，总线具有共享性，即多个硬件设备可以通过总线进行数据和控制信号的交换。最后，总线具有并行性和串行性的特点，可以根据具体应用的需求选择合适的总线类型。
在计算机系统中，有许多不同的总线标准被广泛应用。其中比较常见的有ISA总线、PCI总线和USB总线等。ISA总线是早期的总线标准，主要用于连接外部设备，其传输速度和性能较低；PCI总线是一种高性能的总线标准，可以连接多个设备并提供较高的传输速度；USB总线则是一种通用的外部总线标准，可以连接各种外部设备，并支持热插拔功能。
总之，计算机总线技术是计算机系统中非常重要的一部分，它负责连接各个硬件设备，实现数据和控制信号的传输。总线可以根据传输数据和控制信号的方式分为并行总线和串行总线，根据传输数据的速度和性能又可以分为不同的总线标准。深入了解和掌握总线技术的基础知识，对于计算机系统的设计和实现具有重要的意义。
计算机总线技术基础知识 篇二
计算机总线技术基础知识
随着计算机技术的发展和应用的广泛，计算机系统的复杂性也越来越高。而计算机总线技术作为计算机系统中重要的一部分，负责连接各个硬件设备，实现数据和控制信号的传输，对于系统的性能和稳定性有着重要的影响。本文将继续介绍计算机总线技术的基础知识，包括总线的工作原理、总线的性能指标以及总线的发展趋势。
总线的工作原理可以简单地描述为数据和控制信号在总线上的传输过程。当一个设备需要向另一个设备发送数据或控制信号时，它通过总线发送信号，同时接收设备也通过总线接收信号。在总线上的信号传输过程中，需要考虑到信号的传输速度、传输距离和传输稳定性等因素。
总线的性能指标主要包括传输速度、带宽和时延等。传输速度是指在单位时间内传输的数据量，通常以位/秒或字节/秒为单位。带宽是指总线能够传输的最大数据量，通常以位/秒或字节/秒为单位。时延是指信号从发送端到接收端的传输时间，通常以纳秒为单位。这些性能指标直接影响着计算机系统的性能和效率。
随着计算机技术的不断发展，计算机总线技术也在不断演进和改进。总线的发展趋势主要体现在以下几个方面。首先，总线的传输速度将不断提高，以满足计算机系统对数据传输速度的需求。其次，总线的带宽将不断扩展，以支持更多设备的连接和数据传输。第三，总线的时延将不断减少，以提高数据传输的实时性和响应速度。
总之，计算机总线技术是计算机系统中非常重要的一部分，它负责连接各个硬件设备，实现数据和控制信号的传输。了解和掌握总线的工作原理、性能指标以及发展趋势，对于计算机系统的设计和实现具有重要的意义。只有不断跟进总线技术的发展，才能更好地满足计算机系统对数据传输速度、带宽和实时性的需求。
计算机总线技术基础知识 篇三
总线的定义
总线，英文叫作“BUS”，即我们中文的“公共车”，这是非常形象的比如，公共车走的路线是一定的，我们任何人都可以坐公共车去该条公共车路线的任意一个站点。如果把我们人比作是电子信号，这就是为什么英文叫它为“BUS”而不是“CAR”的真正用意。当然，从专业上来说，总线是一种描述电子信号传输线路的结构形式，是一类信号线的集合，是子系统间传输信息的公共通道。通过总线能使整个系统内各部件之间的信息进行传输、交换、共享和逻辑控制等功能。如在计算机系统中，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。
背景
从20世纪50年代至今一直都在使用着一种信号标准，那就是4一20mA的模拟信号标准。20世纪70年代，数字式计算机引人到测控系统中，而此时的计算机提供的是集中式控制处理。20世纪80年代，微处理器在控制领域得到应用，微处理器被嵌人到各种仪器设备中，形成了分布式控制系统。
随着微处理器的发展和广泛应用，产生了以IC代替常规电子线路，以微处理器为核心，实施信息采集、显示、处理、传输及优化控制等功能的智能设备。一些具有专家辅助推断分析与决策能力的数字式智能化仪表产品，其本身具备了诸如自动量程转换、自动调零、自校正、自诊断等功能，还能提供故障诊断、历史信息报告、状态报告、趋势图等功能通信技术的发展，促使传送数字化信息的网络技术开始得到广泛应用。与此同时，基于质量分析的维护管理、与安全相关系统的测试记录、环境监视需求的增加，都要求仪表能在当地处理信息，并在必要时允许被管理和访问，这些也使现场仪表与上级控制系统的通信量大增。另外，从实际应用的角度出发，控制界也不断在控制精度、可操作性、可维护性、可移植性等方面提出新需求。由此，导致了现场总线的产生。
特点
总线的优点就是能够更加方便地更换各个部件。如果您想更换一个更好的显卡，您只需从总线上拔掉原来的显卡，然后插上新的就可以了。如果您要在计算机上安装两个显示器，只需在总线上插入两个显卡。
二、三十年前，处理器的速度要非常慢，以便与总线同步，即总线与处理器的速度相同。而且当时计算机上只有一条总线。处理器的运转速度非常快，多数计算机都有两条或更多的总线。每条总线专用于特定类型的流量。
现今，一台典型的台式个人计算机一般有两条主总线：
一条是我们通常所说的系统总线或局部总线，用于连接微处理器（中央处理器）和系统内存。它是系统中运行最快的总线。 另一条总线的速度较慢，用于与硬盘和声卡等部件进行通信。这种类型的总线最常见的是PCI总线。这些运行较慢的总线通过桥接器连接到系统总线，因为桥接器是计算机芯片组的一部分并能起到流量交换的作用，所以能够将其他总线的数据集成到系统总线。 其实还有其他的总线。例如，通用串行总线（USB），用于把照相机、扫描仪和打印机等设备连接到计算机。它利用细线缆连接到设备，并且多个设备可以同时共用一根总线。FireWire是另一种总线，主要用于摄影机和外置硬盘。
分类
总线分类的方式有很多，如被分为外部和内部总线、系统总线和非系统总线等等，下面是几种最常用的分类方法。
按功能分
最常见的是从功能上来对数据总线进行划分，可以分为地址总线（address bus）、数据总线（data bus）和控制总线（control bus）。在有的系统中，数据总线和地址总线可以在地址锁存器控制下被共享，也即复用。
地址总线是专门用来传送地址的。在设计过程中，见得最多的应该是从CPU地址总线来选用外部存储器的存储地址。地址总线的位数往往决定了存储器存储空间的大小，比如地址总线为16位，则其最大可存储空间为216（64KB）。
数据总线是用于传送数据信息，它又有单向传输和双向传输数据总线之分，双向传输数据总线通常采用双向三态形式的总线。数据总线的位数通常与微处理的字长相一致。例如Intel 8086微处理器字长16位，其数据总线宽度也是16位。在实际工作中，数据总线上传送的并不一定是完全意义上的数据。
控制总线是用于传送控制信号和时序信号。如有时微处理器对外部存储器进行操作时要先通过控制总线发出读/写信号、片选信号和读入中断响应信号等。控制总线一般是双向的，其传送方向由具体控制信号而定，其位数也要根据系统的实际控制需要而定。
按传输方式分
按照数据传输的方式划分，总线可以被分为串行总线和并行总线。从原理来看，并行传输方式其实优于串行传输方式，但其成本上会有所增加。通俗地讲，并行传输的通路犹如一条多车道公路，而串行传输则是只允许一辆汽车通过单线公路。常见的串行总线有SPI、I2C、USB、IEEE1394、RS232、CAN等；而并行总线相对来说种类要少，常见的如IEEE1284、ISA、PCI等。
按时钟信号方式分
按照时钟信号是否独立，可以分为同步总线和异步总线。同步总线的时钟信号独立于数据，也就是说要用一根单独的线来作为时钟信号线；而异步总线的时钟信号是从数据中提取出来的，通常利用数据信号的边沿来作为时钟同步信号。
