汇流排系统是指微型计算机各部件之间传送信息的通道。
基本介绍
- 中文名:汇流排系统
- 类型:传送信息的通道
- 所在地点:微型计算机各部件之间
- 类型:电源线,地址汇流排
类型
由于同一类型汇流排插槽上的引脚信号有严格定义,因此,外部插卡插入任意一个同类型的扩展插槽中都能正常工作。系统汇流排上的各种信号连线到扩展插槽上,当接口卡(插卡)插入插槽后,各种信号就接入插卡。就整体而言,汇流排上的信号大体上可分成以下4大类。
(1)电源线
由于汇流排与接口卡相连,因此汇流排为接口卡以及部分外围设备提供所需的电源。通常只需要±5V电压,但对于硬碟上的步进电机(马达),则需要±12V的电压。局部汇流排如PCI提供+3.3V的电源。接地线一方面供应电源使用,另一方面也可用于消除或降低干扰。
(2)地址汇流排
I/O地址需通过扩展汇流排送到汇流排插槽上,的解码电路进行解码,选择插卡上的具体连线埠。度不同,如ISA为24位、PCI为32位等。
(3)数据汇流排
插卡插入扩展槽后,地址信号经插卡上不同类型的扩展汇流排提供的地址汇流排宽数据的传输是汇流排最重要的使命。所有往来于外围部件与主机板的数据信息、状态信息及控制命令等都要经过数据汇流排传送,数据汇流排是最繁忙的一条通道。不同汇流排类型,其数据汇流排的位数不同。有ISA为16位、VESA为32位、PCI为32位并可扩展为64位等。
(4)控制汇流排
扩展汇流排上的控制信号可归纳为时钟信号、读/写控制信号、中断信号、DMA控制信号与电源控制信号等。控制对外部接口的读、写操作。
构成
1.PCI汇流排
PXI汇流排规範是在PCI规範的基础上发展而来的,包含了PCI汇流排的所有信号线,具有PCI的各项性能和特点。基本PCI汇流排是32位汇流排,可扩展至64位。PCI汇流排支持猝发工作方式,汇流排同步工作频率可达33MHz,能自动进行配置以实现即插即用,可独立于处理器以及任何主设备与从设备之间进行点对点访问。
PCI汇流排的组成包括地址数据信号(由32位地址数据复用汇流排、4条汇流排命令和位元组允许信号线、1条奇偶校验线构成)、接口控制信号(由帧周期信号线、主设备準备好信号线、从设备準备好信号线、停止数据传送信号线、锁定信号线构成)、仲裁信号(由汇流排请求信号线和汇流排请求允许信号线构成)、错误报告信号(由数据奇偶校验错误信号线、漏极开路信号线构成)、中断请求信号(包括4条中断请求信号线)、高速快取支持信号(包括试探返回信号线和预测命中缓冲信号线)和系统信号(由汇流排时钟信号线和复位信号线组成)。另外,为了适应对数据传输速度的更高要求,PCI还可以另外进行扩展,经过扩展后,汇流排增加32条数据地址复用线,除此之外,还有高位传输请求信号、高位传输回响信号、高位数据允许信号、高位数据奇偶校验信号等。
2.PXI汇流排
PXI汇流排具备PCI汇流排的全部内容,32位和64位数据传输速率分别可达132MB/s和264MB/s。
另外,PXI汇流排支持3.3V系统电压和PCI—PCI桥路扩展。除了PCI汇流排,PXI汇流排增加了本地汇流排、参考时钟、触发汇流排和星形触发信号线,以适应电子测量领域,满足高精确度定时、同步与数据通信的要求。
PXI的本地汇流排与VXI的本地汇流排相似,起到了相邻模组之间数据通信的桥樑作用,它包含左右各13条信号线,可实现菊花链式的汇流排连线。参考时钟为一路10MHz基準频率信号,可为多个模组提供工作同步所需的时钟基準。触发汇流排由8条触发线组成,可实现异步和同步触发。星形触发信号线含12跳线,由设定在邻近系统模组2号槽的星形触发控制器发出,接至其他各模组实现对模组工作的控制。PXI可利用PCI—PCI桥接技术进行系统扩展。扩展时须採用一定的桥接器模组,这样在两个PXI机箱内各安装一个桥接器模组,即可连成一个整体设备。这个设备只有一个主设备内装有系统控制器模组,另一个则没有控制器。
工作原理
汇流排系统的工作简单地说就是在汇流排控制器的作用下,通过汇流排设备接口控制、管理连线在汇流排上的设备使用汇流排。一个简单的汇流排系统如图2所示。
图3中,设备使用汇流排的过程描述如下:
·首先,设备发出汇流排使用请求,并等待获得汇流排使用权;
·汇流排控制器根据使用汇流排的规则,对该请求给出应答,表明该设备可以使用汇流排;
·设备在得到应答以后,就开始使用汇流排进行数据交换;
·数据交换完成以后,设备将发出撤销使用汇流排的请求,表示设备本次使用汇流排完毕;
·汇流排控制器在接收到撤销使用汇流排的请求信号后,收回汇流排使用权,使汇流排处于释放状态,然后发出汇流排撤销使用应答信号;
·汇流排撤销使用应答信号发出以后,汇流排进入空闲状态,可以接受新的请求。