总线的基本概念
为什么使用总线
现代计算机至少由三个部分组成，而计算机总线则将各个部分连接起来。计算机使用总线结构便于增减外设，同时减少了信息传输线的条数。
什么是总线
从本质上说，总线就是电导线，属于计算机硬件。
总线的分类
- 片内总线：芯片内部的总线
- 系统总线：计算机各部件之间的信息传输线
- 数据总线
- 地址总线
- 控制总线
- 通信总线：用于计算机系统之间或者计算机系统与其他系统之间的通信
总线特性和性能指标
总线特性
- 机械特性
尺寸、形状、管脚数、排列顺序等 - 电气特性
传输方向和有效的电平范围 - 功能特性
指每一根传输线的功能，分为地址线、数据线、控制线 - 时间特性
即信号的时序关系
总线的性能指标
- 总线宽度：数据线的根数
- 标准传输率：每秒传输的最大字节数（MBps）
- 总线复用：地址线和数据线的复用（减小芯片的面积）
- 总线控制方式
总线的标准
AGP总线，显卡专用的局部总线
总线结构
所谓的总线结构包括单总线结构、双总线结构、三总线结构。
三总线结构的计算机，总线包括：I/O总线、主存总线和DMA总线。
还有一种形式是局部总线、系统总线和扩展总线三部分组成。
四总线结构在三总线结构上还有进一步优化，包括局部总线、系统总线、高速总线、扩展总线。计算机将一些访问速度较慢的设备与扩展总线相连，高速总线连接速度较快的设备，实现了不同部件访问速度的分类放置。
总线控制
总线上连接多个设备，那么不可避免地需要解决两个问题：
总线的判优控制：多个设备向总线发起控制申请，究竟谁能获得总线控制权?
总线和通信控制：拿到了总线控制权，总线和设备怎么通信？
总线的判优控制
总线判优控制有两种：集中式和分布式；其中集中式会是我们介绍的重点，包括三种：链式查询、计数器查询、独立请求。
链式查询方式
对于所有的设备而言，BR线负责传输设备对总线的控制请求，而BS是总线忙的状态线；而链式查询特征就体现在BG线上。
计数器定时查询方式
名称来源自
总线的通信控制
总线传输周期
- 申请分配阶段：主模块申请，总线仲裁决定
- 寻址阶段：主模块向从模块给出地址和命令
- 传数阶段：主模块和从模块交换数据
- 结束阶段：主模块撤销有关信息
总线通信四种方式
- 同步通信：主模块和从模块采用统一时标控制数据传送。（时钟定宽定距）
- 异步通信：不采用统一的时标，而是采用应答方式。
- 不互锁
- 半互锁
- 全互锁
- 半同步通信：有定宽定距的时钟，却允许不同速度的模块协调工作
- 分离式通信
- 各个模块都有权申请占用总线
- 采用同步方式通信
- 各模块准备数据时，不占用总线
- 总线被占用时，无空闲
