数据通信网络的认知与应用 总线与总线段

总线与总线段总线(BusSegment)的概念

总线：从广义来说，就是计算机各种功能部件之间传输信号或信息的公共路径，是遵循同一技术规范的连接与操作方式。总线是一种内部结构，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，从而形成了计算机硬件系统。总线(BusSegment)的特点

分时同一时刻只允许一个部件向总线发送信息。共享总线上可以挂接多个部件，各个部件之间互相交换的信息都可以通过这组线路分时共享。总线(BusSegment)的特性

1.物理特性：物理特性又称为机械特性，指总线上部件在物理连接时表现出的一些特性，如插头与插座的几何尺寸、形状、引脚个数及排列顺序等。2.功能特性：功能特性是指每一根信号线的功能，如地址总线用来表示地址码；数据总线用来表示传输的数据；控制总线表示总线上操作的命令、状态等。3.电气特性：电气特性是指每一根信号线上的信号方向及表示信号有效的电平范围，通常，由主设备（如CPU）发出的信号称为输出信号（OUT），送入主设备的信号称为输入信号（IN）。4.时间特性：时间特性又称为逻辑特性，指在总线操作过程中每一根信号线上信号什么时候有效，通过这种信号有效的时序关系约定，确保了总线操作的正确进行。总线(BusSegment)的分类

总线按功能和规范可分为三大类型:片内总线CPU芯片内部寄存器之间、寄存器与ALU之间的公共连接线。总线(BusSegment)的分类

总线按功能和规范可分为三大类型:系统总线计算机系统内各功能部件（CPU、主存、I/O接口）之间相互连接的总线。数据总线（DataBus）在CPU与RAM之间来回传送需要处理或是需要储存的数据。双向传输。地址总线（AddressBus）用来指定在数据总线上源数据/目的数据所在的主存单元或I/O端口的地址。单向传输。控制总线（ControlBus）将微处理器控制单元的信号，传送到周边设备，包括CPU送出的控制命令和主存（或外设）返回CPU的反馈信号。总线(BusSegment)的分类总线按功能和规范可分为三大类型:通信总线计算机系统之间或计算机与其他系统之间传送信息的总线。总线(BusSegment)的结构

单总线结构结构：CPU、主存、I/O设备都接在一组总线上，允许I/O设备之间、I/O设备和CPU之间或I/O设备与主存之间直接交换信息优点结构简单，成本低，易于接入新设备缺点带宽低，负载重，多个部件之间只能争用唯一的总线，且不支持并发传送操作注：单总线不是指只有一根信号线。总线(BusSegment)的结构

双总线结构结构：双总线结构有两条总线：一条是主存总线，用于CPU、主存和通道之间进行数据传送；另一条是I/O总线，用于多个外部设备与通道之间进行数据传送。优点：将较低速的I/O设备从单总线上分离出来，实现存储器总线和I/O总线分离。缺点：需要增加通道等硬件设备。支持突发（猝发）传送：送出一个地址，收到多个地址连续的数据。通道是具有特殊功能的处理器，能对I/O设备进行统一管理。通道程序放在主存中。总线(BusSegment)的结构三总线结构结构：三总线结构是计算机系统各部件之间采用三条各自独立的总线来构成信息通路，分别为：主存总线、I/O总线和直接内存访问DMA总线。优点提高了I/O设备的性能，使其更快响应命