計(jì)算機(jī)組成原理(華科版)第六章 系統(tǒng)總線

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1、第六章第六章 系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線6.1 6.1 系統(tǒng)總線結(jié)構(gòu)系統(tǒng)總線結(jié)構(gòu) 總線（總線（Bus），又稱之為母線，是從一個(gè)或多個(gè)源部件傳送信息到一個(gè)），又稱之為母線，是從一個(gè)或多個(gè)源部件傳送信息到一個(gè)或多個(gè)目的部件的傳輸線束?？偩€是多個(gè)部件間的公共連線?；蚨鄠€(gè)目的部件的傳輸線束。總線是多個(gè)部件間的公共連線?？偩€的結(jié)構(gòu)與連接方式總線的結(jié)構(gòu)與連接方式總線就是指能為多個(gè)功能部件服務(wù)的一組公用信息線總線就是指能為多個(gè)功能部件服務(wù)的一組公用信息線。 一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的總線，大致分為如下三類：一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的總線，大致分為如下三類： 內(nèi) 部 總 線內(nèi) 部 總 線 同 一 部 件 之 間 的 總 線 ， 如同

2、一 部 件 之 間 的 總 線 ， 如 C P UC P U 內(nèi) 部 連 接內(nèi) 部 連 接各寄存器及運(yùn)算器之間的連線。各寄存器及運(yùn)算器之間的連線。 系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線 同一臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各部件之間連接的總線，如同一臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各部件之間連接的總線，如CPUCPU、內(nèi)存、內(nèi)存、通道和各類通道和各類I/OI/O接口間的連線。接口間的連線。 多 機(jī) 系 統(tǒng) 總 線多 機(jī) 系 統(tǒng) 總 線 多 臺(tái) 處 理 機(jī) 之 間 互 相 連 接 的 總 線 ， 它 涉多 臺(tái) 處 理 機(jī) 之 間 互 相 連 接 的 總 線 ， 它 涉及到多機(jī)系統(tǒng)互連。及到多機(jī)系統(tǒng)互連。 1總線的結(jié)構(gòu)總線的結(jié)構(gòu) 地址線：用于選擇信息傳送的

3、設(shè)備。例如，地址線：用于選擇信息傳送的設(shè)備。例如，CPUCPU與主存?zhèn)魉蛿?shù)據(jù)或指令時(shí)，必須將與主存?zhèn)魉蛿?shù)據(jù)或指令時(shí)，必須將主存單元的地址送到總線地址線上，只有主存儲(chǔ)器響應(yīng)這個(gè)地址，其他主存單元的地址送到總線地址線上，只有主存儲(chǔ)器響應(yīng)這個(gè)地址，其他設(shè)備則不響應(yīng)。地址線通常是單向線，地址信息由源部件發(fā)送到目的部設(shè)備則不響應(yīng)。地址線通常是單向線，地址信息由源部件發(fā)送到目的部件。件。數(shù)據(jù)線：用于總線上的設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)線通常是雙向線。例如，數(shù)據(jù)線：用于總線上的設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)線通常是雙向線。例如，CPUCPU與主存可以通過數(shù)據(jù)線進(jìn)行輸入（取數(shù)）或輸出（寫數(shù)）。與主存可以通過數(shù)據(jù)線進(jìn)

4、行輸入（取數(shù)）或輸出（寫數(shù)）。 控制線：控制線：用于實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制和監(jiān)視功能。例如，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制和監(jiān)視功能。例如，CPU與主存?zhèn)魉托畔r(shí)，與主存?zhèn)魉托畔r(shí)，CPU通過控制線發(fā)送讀或?qū)懨畹街鞔?，啟?dòng)主存讀或?qū)懖僮?。同時(shí)，通過控制線監(jiān)視通過控制線發(fā)送讀或?qū)懨畹街鞔妫瑔?dòng)主存讀或?qū)懖僮?。同時(shí)，通過控制線監(jiān)視主存送來的主存送來的MOC回答信號(hào)，判斷主存的工作是否已完成?？刂凭€通常都是單向線，回答信號(hào)，判斷主存的工作是否已完成。控制線通常都是單向線，有從有從CPU 發(fā)送出去的，也有從設(shè)備發(fā)送出去的。除以上發(fā)送出去的，也有從設(shè)備發(fā)送出去的。除以上3種線外，還有時(shí)鐘線、電種線外，還有時(shí)鐘線、電

5、源線和地線等，分別用作時(shí)鐘控制及提供電源。為減少信號(hào)失真及噪聲干擾，地線源線和地線等，分別用作時(shí)鐘控制及提供電源。為減少信號(hào)失真及噪聲干擾，地線通常有多根，分布格式很講究。通常有多根，分布格式很講究。2總線的連接方式總線的連接方式 通過接口可以實(shí)現(xiàn)高速機(jī)器與低速外設(shè)之間工作速度上的匹配和同步，通過接口可以實(shí)現(xiàn)高速機(jī)器與低速外設(shè)之間工作速度上的匹配和同步，并完成計(jì)算機(jī)和外設(shè)之間的所有數(shù)據(jù)傳送和控制。因此，并完成計(jì)算機(jī)和外設(shè)之間的所有數(shù)據(jù)傳送和控制。因此，“接口接口”又有又有“適適配器配器”、“設(shè)備控制器設(shè)備控制器”等名稱。等名稱。 根據(jù)連接方式不同，單機(jī)系統(tǒng)中采用的總線結(jié)構(gòu)有三種基本類型：根據(jù)連

6、接方式不同，單機(jī)系統(tǒng)中采用的總線結(jié)構(gòu)有三種基本類型：單總線結(jié)構(gòu)；雙總線結(jié)構(gòu)；三總線結(jié)構(gòu)。單總線結(jié)構(gòu)；雙總線結(jié)構(gòu)；三總線結(jié)構(gòu)。（1 1） 單總線結(jié)構(gòu)單總線結(jié)構(gòu) 在許多微小型計(jì)算機(jī)中，使用一條單一的系統(tǒng)總線來連接在許多微小型計(jì)算機(jī)中，使用一條單一的系統(tǒng)總線來連接CPU、內(nèi)存和、內(nèi)存和I/O設(shè)設(shè)備，稱為單總線結(jié)構(gòu)，如圖所示。備，稱為單總線結(jié)構(gòu)，如圖所示。 在單總線結(jié)構(gòu)中，要求連接到總線上的邏輯部件必須高速運(yùn)行，以便在某些在單總線結(jié)構(gòu)中，要求連接到總線上的邏輯部件必須高速運(yùn)行，以便在某些設(shè)備需要使用總線時(shí)，能迅速獲得總線控制權(quán)；而當(dāng)不再使用總線時(shí)，能迅速放設(shè)備需要使用總線時(shí)，能迅速獲得總線控制權(quán)；而當(dāng)

7、不再使用總線時(shí)，能迅速放棄總線控制權(quán)，否則，一條總線由多種部件共用，可能導(dǎo)致很大的時(shí)間延遲。棄總線控制權(quán)，否則，一條總線由多種部件共用，可能導(dǎo)致很大的時(shí)間延遲。 在單總線系統(tǒng)中，主存與輸入、輸出設(shè)備都在同一條總線上，設(shè)備的尋址采在單總線系統(tǒng)中，主存與輸入、輸出設(shè)備都在同一條總線上，設(shè)備的尋址采用統(tǒng)一編址的方法，即所有的主存單元及外部設(shè)備接口寄存器的地址一起構(gòu)成一用統(tǒng)一編址的方法，即所有的主存單元及外部設(shè)備接口寄存器的地址一起構(gòu)成一個(gè)連續(xù)的地址空間（單總線地址空間），因此，訪內(nèi)指令與輸入個(gè)連續(xù)的地址空間（單總線地址空間），因此，訪內(nèi)指令與輸入/輸出指令在形式輸出指令在形式上完全相同，區(qū)別僅在于地

8、址的數(shù)值不同，這就是說，對(duì)輸入上完全相同，區(qū)別僅在于地址的數(shù)值不同，這就是說，對(duì)輸入/輸出設(shè)備的操作，輸出設(shè)備的操作，完全可以和內(nèi)存的操作一樣處理。這樣，當(dāng)完全可以和內(nèi)存的操作一樣處理。這樣，當(dāng)CPU把指令的地址字段送到總線上時(shí)，把指令的地址字段送到總線上時(shí)，如果該地址字段對(duì)應(yīng)的地址是內(nèi)存地址，則內(nèi)存予以響應(yīng)。此時(shí)，在如果該地址字段對(duì)應(yīng)的地址是內(nèi)存地址，則內(nèi)存予以響應(yīng)。此時(shí)，在CPU和內(nèi)存和內(nèi)存之間將發(fā)生數(shù)據(jù)傳送，數(shù)據(jù)傳送的方向由指令操作碼決定，如圖之間將發(fā)生數(shù)據(jù)傳送，數(shù)據(jù)傳送的方向由指令操作碼決定，如圖6.2(b)所示。所示。PCCPU控制指令內(nèi)存接口外部設(shè)備地址 CPU控制數(shù)據(jù)內(nèi)存接口外部

9、設(shè)備地址(a) (b)CPU控制數(shù)據(jù)內(nèi)存接口外部設(shè)備地址 CPU控制數(shù)據(jù)內(nèi)存接口外部設(shè)備地址(c) (d)CPU控制數(shù)據(jù)內(nèi)存接口外設(shè) 2地址接口外設(shè) 1(e)圖6.2 單總線的功能 如果該指令地址字段對(duì)應(yīng)的是外圍設(shè)備地址，則外圍設(shè)備譯碼器予以響應(yīng)，如果該指令地址字段對(duì)應(yīng)的是外圍設(shè)備地址，則外圍設(shè)備譯碼器予以響應(yīng)， 此時(shí)，此時(shí)，CPUCPU和與該地址相對(duì)應(yīng)的外圍設(shè)備之間，將發(fā)生數(shù)據(jù)傳送，而數(shù)據(jù)傳送的和與該地址相對(duì)應(yīng)的外圍設(shè)備之間，將發(fā)生數(shù)據(jù)傳送，而數(shù)據(jù)傳送的方向由指令操作碼決定，如圖方向由指令操作碼決定，如圖6.2(c)6.2(c)所示。所示。 在單總線系統(tǒng)中，某些外圍設(shè)備也可以指定地址。在單總

10、線系統(tǒng)中，某些外圍設(shè)備也可以指定地址。 此時(shí)，外圍設(shè)備通過與此時(shí)，外圍設(shè)備通過與CPU中的總線控制部件交換控制部件的方式占有總線。一旦外圍設(shè)備得到總線中的總線控制部件交換控制部件的方式占有總線。一旦外圍設(shè)備得到總線控制權(quán)，就可向總線發(fā)送地址信號(hào)，使總線上的地址線置為適當(dāng)?shù)拇a狀態(tài)，以控制權(quán)，就可向總線發(fā)送地址信號(hào)，使總線上的地址線置為適當(dāng)?shù)拇a狀態(tài)，以便決定它將要與那一個(gè)設(shè)備進(jìn)行信息交換。便決定它將要與那一個(gè)設(shè)備進(jìn)行信息交換。 采用統(tǒng)一編址方法，省去一類采用統(tǒng)一編址方法，省去一類I/O指令，簡化了指令系統(tǒng)。此外，單總線結(jié)構(gòu)指令，簡化了指令系統(tǒng)。此外，單總線結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活，易擴(kuò)充。然而，單總

11、線的地址線位數(shù)與主存地址位數(shù)相同，主簡單，使用靈活，易擴(kuò)充。然而，單總線的地址線位數(shù)與主存地址位數(shù)相同，主存的部分地址空間要用于外部設(shè)備接口寄存器尋址。此外，所有的部件均通過一存的部分地址空間要用于外部設(shè)備接口寄存器尋址。此外，所有的部件均通過一條總線進(jìn)行通信，分時(shí)使用總線，因此，通信速度比較慢。通常，單總線結(jié)構(gòu)適條總線進(jìn)行通信，分時(shí)使用總線，因此，通信速度比較慢。通常，單總線結(jié)構(gòu)適用于小型或微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)總線。用于小型或微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)總線。（2 2） 雙總線結(jié)構(gòu)雙總線結(jié)構(gòu) 單總線系統(tǒng)中，由于所有邏輯部件都掛在同一個(gè)總線上，因此總線只能分時(shí)單總線系統(tǒng)中，由于所有邏輯部件都掛在同一個(gè)總線上，

12、因此總線只能分時(shí)工作，即某一時(shí)間只能允許一對(duì)部件之間傳送數(shù)據(jù)，這就使信息傳送的吞吐量工作，即某一時(shí)間只能允許一對(duì)部件之間傳送數(shù)據(jù)，這就使信息傳送的吞吐量受到限制。為此出現(xiàn)了雙總線結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)保持了單總線系統(tǒng)簡單、易于擴(kuò)受到限制。為此出現(xiàn)了雙總線結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)保持了單總線系統(tǒng)簡單、易于擴(kuò)充的優(yōu)點(diǎn)，但又在充的優(yōu)點(diǎn)，但又在CPU和內(nèi)存之間專門設(shè)置了一組高速的存儲(chǔ)總線，使和內(nèi)存之間專門設(shè)置了一組高速的存儲(chǔ)總線，使CPU 可可通過專用總線與存儲(chǔ)器交換信息，并減輕了系統(tǒng)總線的負(fù)擔(dān)，同時(shí)內(nèi)存仍可通通過專用總線與存儲(chǔ)器交換信息，并減輕了系統(tǒng)總線的負(fù)擔(dān)，同時(shí)內(nèi)存仍可通過系統(tǒng)總線與外設(shè)之間實(shí)現(xiàn)過系統(tǒng)總線與外設(shè)之

13、間實(shí)現(xiàn)DMA操作，而不必經(jīng)過操作，而不必經(jīng)過CPU。這種雙總線系統(tǒng)以增。這種雙總線系統(tǒng)以增加硬件為代價(jià)，當(dāng)前高檔微型機(jī)中廣泛采用這種總線結(jié)構(gòu)。加硬件為代價(jià)，當(dāng)前高檔微型機(jī)中廣泛采用這種總線結(jié)構(gòu)。（3 3） 三總線結(jié)構(gòu)三總線結(jié)構(gòu) 圖所示的為三總線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，它是在雙總線系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加圖所示的為三總線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，它是在雙總線系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加I/O總線總線形成的。其中系統(tǒng)總線是形成的。其中系統(tǒng)總線是CPU、內(nèi)存和通道（、內(nèi)存和通道（IOP）。進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的公共通）。進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的公共通路，而路，而I/O總線是多個(gè)外部設(shè)備與通道之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的公共通路。總線是多個(gè)外部設(shè)備與通道之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送

14、的公共通路。 由上述可知，在由上述可知，在DMA方式中，外設(shè)與存儲(chǔ)器間直接交換數(shù)據(jù)而不經(jīng)過方式中，外設(shè)與存儲(chǔ)器間直接交換數(shù)據(jù)而不經(jīng)過CPU，從而減輕，從而減輕CPU對(duì)數(shù)據(jù)輸入對(duì)數(shù)據(jù)輸入/輸出的控制，而輸出的控制，而“通道通道”方式進(jìn)一步提高了方式進(jìn)一步提高了CPU的效率。通道實(shí)際上是一臺(tái)具有特殊功能的處理器，又稱為的效率。通道實(shí)際上是一臺(tái)具有特殊功能的處理器，又稱為IOP（I/O處處理器），它分擔(dān)了一部分理器），它分擔(dān)了一部分CPU的功能，以實(shí)現(xiàn)對(duì)外設(shè)的統(tǒng)一管理及外設(shè)與內(nèi)的功能，以實(shí)現(xiàn)對(duì)外設(shè)的統(tǒng)一管理及外設(shè)與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳送。顯然，由于增加了存之間的數(shù)據(jù)傳送。顯然，由于增加了IOP，整個(gè)系統(tǒng)

15、的效率將大大提高，整個(gè)系統(tǒng)的效率將大大提高，然而這是以增加更多的硬件代價(jià)換來的。三總線系統(tǒng)通常用于中、大型計(jì)算然而這是以增加更多的硬件代價(jià)換來的。三總線系統(tǒng)通常用于中、大型計(jì)算機(jī)中。機(jī)中。3. 總線結(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的影響總線結(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的影響 （1） 最大存儲(chǔ)容量最大存儲(chǔ)容量 在單總線系統(tǒng)中，最大內(nèi)存容量必須小于由計(jì)算機(jī)字長所決定的可能的地址在單總線系統(tǒng)中，最大內(nèi)存容量必須小于由計(jì)算機(jī)字長所決定的可能的地址總數(shù)?？倲?shù)。 在雙總線系統(tǒng)中，對(duì)內(nèi)存和外設(shè)進(jìn)行存取的判斷是利用各自的指令操作碼來在雙總線系統(tǒng)中，對(duì)內(nèi)存和外設(shè)進(jìn)行存取的判斷是利用各自的指令操作碼來進(jìn)行的。由于內(nèi)存地址和外設(shè)地址出

16、現(xiàn)于不同的總線上，所以存儲(chǔ)容量不會(huì)受到進(jìn)行的。由于內(nèi)存地址和外設(shè)地址出現(xiàn)于不同的總線上，所以存儲(chǔ)容量不會(huì)受到外圍設(shè)備多少的影響。外圍設(shè)備多少的影響。（2 2） 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng) 在雙總線系統(tǒng)中，在雙總線系統(tǒng)中，CPUCPU對(duì)內(nèi)存總線和系統(tǒng)總線必須有不同的指令系統(tǒng)。由于對(duì)內(nèi)存總線和系統(tǒng)總線必須有不同的指令系統(tǒng)。由于使用哪條總線要由操作碼加以規(guī)定，所以在雙總線系統(tǒng)中，訪問內(nèi)存操作和輸使用哪條總線要由操作碼加以規(guī)定，所以在雙總線系統(tǒng)中，訪問內(nèi)存操作和輸入入/ /輸出操作各有不同的指令。輸出操作各有不同的指令。 在單總線系統(tǒng)中，在單總線系統(tǒng)中，CPU 對(duì)訪問內(nèi)存和輸入對(duì)訪問內(nèi)存和輸入/輸出操作是使用相

17、同的操作碼，輸出操作是使用相同的操作碼，即使用相同的指令，但地址不同。即使用相同的指令，但地址不同。（3 3） 吞吐量吞吐量 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的吞吐量是指流入、處理和流出系統(tǒng)的信息的速率。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的吞吐量是指流入、處理和流出系統(tǒng)的信息的速率。 系統(tǒng)吞吐量主要取決于內(nèi)存的存取周期。系統(tǒng)吞吐量主要取決于內(nèi)存的存取周期?？偩€接口總線接口1信息的傳送方式信息的傳送方式 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，信息傳輸基本有四種方式：串行傳送、并行傳送、并串行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，信息傳輸基本有四種方式：串行傳送、并行傳送、并串行傳送和分時(shí)傳送。但是出于速度和效率上的考慮，系統(tǒng)總線上傳送信息時(shí)，通傳送和分時(shí)傳送。但是出于速度和效率上的考慮，

18、系統(tǒng)總線上傳送信息時(shí)，通常采用并行傳送方式。在一些微型計(jì)算機(jī)或單片機(jī)中，由于常采用并行傳送方式。在一些微型計(jì)算機(jī)或單片機(jī)中，由于CPU 引腳數(shù)的限制，引腳數(shù)的限制，系統(tǒng)總線傳送信息時(shí)，采用的是并串行方式或分時(shí)方式。系統(tǒng)總線傳送信息時(shí)，采用的是并串行方式或分時(shí)方式。（1 1） 串行傳送串行傳送 當(dāng)信息以串行方式傳送時(shí)，只有一條傳輸線，且采用脈沖傳送。在串行傳送當(dāng)信息以串行方式傳送時(shí)，只有一條傳輸線，且采用脈沖傳送。在串行傳送時(shí)，按順序來傳送表示一個(gè)數(shù)碼的所有二進(jìn)制位（時(shí)，按順序來傳送表示一個(gè)數(shù)碼的所有二進(jìn)制位（bit）的脈沖信號(hào)，每次一位。）的脈沖信號(hào)，每次一位。通常以第一個(gè)脈沖信號(hào)表示數(shù)碼的最

19、低有效位，最后一個(gè)脈沖信號(hào)表示數(shù)碼的通常以第一個(gè)脈沖信號(hào)表示數(shù)碼的最低有效位，最后一個(gè)脈沖信號(hào)表示數(shù)碼的最高有效位，圖最高有效位，圖6.5(a)所示的是串行傳送的示意圖。所示的是串行傳送的示意圖。 假定串行數(shù)據(jù)是由假定串行數(shù)據(jù)是由“位時(shí)間位時(shí)間”組成的，那么傳送組成的，那么傳送8 8個(gè)比特需要個(gè)比特需要8 8個(gè)位時(shí)間。例個(gè)位時(shí)間。例如，如果接受設(shè)備在第一個(gè)位時(shí)間和第三個(gè)位時(shí)間接受到一個(gè)脈沖，而其余的如，如果接受設(shè)備在第一個(gè)位時(shí)間和第三個(gè)位時(shí)間接受到一個(gè)脈沖，而其余的6 6個(gè)位時(shí)間沒有收到脈沖，那么就會(huì)知道所收到的二進(jìn)制信息是個(gè)位時(shí)間沒有收到脈沖，那么就會(huì)知道所收到的二進(jìn)制信息是00000101

20、00000101，注意，注意，串行傳送時(shí)低位在前，高位在后。串行傳送時(shí)低位在前，高位在后。 在串行傳送時(shí)，被傳送的數(shù)據(jù)需要在發(fā)送部件進(jìn)行并行在串行傳送時(shí)，被傳送的數(shù)據(jù)需要在發(fā)送部件進(jìn)行并行串行變換，這稱為串行變換，這稱為拆卸；而在接受部件又需要進(jìn)行串行拆卸；而在接受部件又需要進(jìn)行串行并行變換，這稱為裝配。并行變換，這稱為裝配。并- 串變換串- 并變換傳送數(shù)據(jù)0000101發(fā)送部件接收部件低位10100000高位位時(shí)間傳送脈沖T1T2T3T4T5T6T7T8(a)發(fā)送郵件接收郵件1高位0101100低位(b)高 8 位低 8 位高 8 位低 8 位發(fā)送部件接收部件(c)圖6.5 信息的傳送方式(

21、a) 串行傳送；(b) 并行傳送；(c) 并串行傳送（2 2） 并行傳送并行傳送 用并行方式傳送二進(jìn)制信息時(shí)，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)位都需要單獨(dú)一條傳輸線。信息用并行方式傳送二進(jìn)制信息時(shí)，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)位都需要單獨(dú)一條傳輸線。信息有多少二進(jìn)制位組成，就需要多少條傳輸線，這樣二進(jìn)制數(shù)有多少二進(jìn)制位組成，就需要多少條傳輸線，這樣二進(jìn)制數(shù)“0”或或“1”可在不可在不同的線上同時(shí)進(jìn)行傳送。同的線上同時(shí)進(jìn)行傳送。（3 3） 并串行傳送并串行傳送 如果一個(gè)數(shù)據(jù)字由四個(gè)字節(jié)組成，在總線上以并串行方式傳送，那么傳送一如果一個(gè)數(shù)據(jù)字由四個(gè)字節(jié)組成，在總線上以并串行方式傳送，那么傳送一個(gè)字節(jié)時(shí)采用并行方式，而字節(jié)間的傳送采用串行

22、方式。顯然，并串行傳送方式個(gè)字節(jié)時(shí)采用并行方式，而字節(jié)間的傳送采用串行方式。顯然，并串行傳送方式是并行方式和串行方式的結(jié)合。圖（是并行方式和串行方式的結(jié)合。圖（c）所示的是并串行傳送方式的示意圖。）所示的是并串行傳送方式的示意圖。（4 4） 分時(shí)傳送分時(shí)傳送 分時(shí)傳送有兩種概念。一是在分時(shí)傳送信息時(shí)，總線不明確區(qū)分哪些是數(shù)據(jù)分時(shí)傳送有兩種概念。一是在分時(shí)傳送信息時(shí)，總線不明確區(qū)分哪些是數(shù)據(jù)線，哪些是地址線，而是統(tǒng)一傳送數(shù)據(jù)或地址的信息。由于傳輸線上既要傳送地線，哪些是地址線，而是統(tǒng)一傳送數(shù)據(jù)或地址的信息。由于傳輸線上既要傳送地址信息，又要傳送數(shù)據(jù)信息，因此必須劃分時(shí)間，以便在不同的時(shí)間間隔中完

23、成址信息，又要傳送數(shù)據(jù)信息，因此必須劃分時(shí)間，以便在不同的時(shí)間間隔中完成傳送地址和傳送數(shù)據(jù)的任務(wù)。傳送地址和傳送數(shù)據(jù)的任務(wù)。2 2接口的基本概念接口的基本概念 廣義地講，廣義地講，“接口接口”是指中央處理器（是指中央處理器（CPU）和內(nèi)存、外圍設(shè)備、或兩種外圍）和內(nèi)存、外圍設(shè)備、或兩種外圍設(shè)備、或兩種機(jī)器設(shè)備之間通過總線進(jìn)行連接的邏輯部件。接口部件在它所連接設(shè)備、或兩種機(jī)器設(shè)備之間通過總線進(jìn)行連接的邏輯部件。接口部件在它所連接的兩部件之間起著的兩部件之間起著“轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器”的作用，以便實(shí)現(xiàn)彼此之間的信息傳送。的作用，以便實(shí)現(xiàn)彼此之間的信息傳送。 典型的接口通常具有如下功能：典型的接口通常具有如

24、下功能： 控制控制 接口靠程序的指令信息來控制外圍設(shè)備動(dòng)作，如啟動(dòng)、關(guān)接口靠程序的指令信息來控制外圍設(shè)備動(dòng)作，如啟動(dòng)、關(guān)閉設(shè)備等。閉設(shè)備等。 緩沖緩沖 接口在外圍設(shè)備和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其他部件之間用作為一個(gè)接口在外圍設(shè)備和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其他部件之間用作為一個(gè)緩沖器，以補(bǔ)償各種設(shè)備在速度上的差異。緩沖器，以補(bǔ)償各種設(shè)備在速度上的差異。 狀態(tài)監(jiān)視狀態(tài)監(jiān)視 接口監(jiān)視外圍設(shè)備的工作狀態(tài)并保存狀態(tài)信息。狀態(tài)接口監(jiān)視外圍設(shè)備的工作狀態(tài)并保存狀態(tài)信息。狀態(tài)信息包括數(shù)據(jù)信息包括數(shù)據(jù)“準(zhǔn)備就緒準(zhǔn)備就緒”、“忙忙”、“錯(cuò)誤錯(cuò)誤”等等，供等等，供CPU CPU 詢問外圍詢問外圍設(shè)備時(shí)進(jìn)行分析之用。設(shè)備時(shí)進(jìn)行分析之用。 轉(zhuǎn)

25、換數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式 接口可以完成任何要求的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，例如并接口可以完成任何要求的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，例如并- -串串轉(zhuǎn)換或串轉(zhuǎn)換或串- -并轉(zhuǎn)換，因此數(shù)據(jù)能在外圍設(shè)備和并轉(zhuǎn)換，因此數(shù)據(jù)能在外圍設(shè)備和CPUCPU之間正確地進(jìn)行傳送。之間正確地進(jìn)行傳送。 整理整理 接口可以完成一些特別的功能，例如在需要時(shí)可修改字計(jì)接口可以完成一些特別的功能，例如在需要時(shí)可修改字計(jì)數(shù)器或當(dāng)前內(nèi)存地址寄存器。數(shù)器或當(dāng)前內(nèi)存地址寄存器。 程序中斷程序中斷 每當(dāng)外圍設(shè)備向軟件請(qǐng)求某種動(dòng)作時(shí)，接口即發(fā)出一每當(dāng)外圍設(shè)備向軟件請(qǐng)求某種動(dòng)作時(shí)，接口即發(fā)出一個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)到個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)到CPU。例如，如果設(shè)備完成了一個(gè)操作或設(shè)備中存在

26、。例如，如果設(shè)備完成了一個(gè)操作或設(shè)備中存在著一個(gè)錯(cuò)誤狀態(tài)，接口就發(fā)出中斷。著一個(gè)錯(cuò)誤狀態(tài)，接口就發(fā)出中斷。3 3串行通信與數(shù)據(jù)接口串行通信與數(shù)據(jù)接口（1） 串行通信的優(yōu)點(diǎn)串行通信的優(yōu)點(diǎn) 串行傳送可以大大減少傳送線，從而大大的降低成本。但是串行傳送的速度慢，串行傳送可以大大減少傳送線，從而大大的降低成本。但是串行傳送的速度慢，若并行傳送所需的時(shí)間為若并行傳送所需的時(shí)間為t，則串行傳送的時(shí)間至少為，則串行傳送的時(shí)間至少為nt（其中（其中n為位數(shù)）。為位數(shù)）。（2 2） 傳送編碼傳送編碼 在計(jì)算機(jī)中，數(shù)和字符等都是以一定的編碼表示的。編碼的種類很多，常用的在計(jì)算機(jī)中，數(shù)和字符等都是以一定的編碼表示的

27、。編碼的種類很多，常用的主要有：主要有： 擴(kuò)展的擴(kuò)展的BCDBCD交換碼交換碼EBCDICEBCDIC（Extended Binary Coded Decimal Interchange Extended Binary Coded Decimal Interchange CodeCode），這是一種），這是一種8b8b編碼，通常用在同步通信中。編碼，通常用在同步通信中。 美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼ASCII（American Standard Code for Information Interchange）。）。（3 3） 通信方式通信方式 在串行通信中，有兩種最基本的通信方式。在

28、串行通信中，有兩種最基本的通信方式。1) 1) 異步通信異步通信ASYNCASYNC（Asynchronous Data CommunicationAsynchronous Data Communication） 它用一個(gè)起始位表示字符的開始，用停止位表示字符的結(jié)束構(gòu)成一幀，如圖所它用一個(gè)起始位表示字符的開始，用停止位表示字符的結(jié)束構(gòu)成一幀，如圖所示。示。 起始位占用一位，字符編碼為起始位占用一位，字符編碼為7 7位（位（ASCIIASCII）碼，第）碼，第8 8位為奇、偶校驗(yàn)位，加上這位為奇、偶校驗(yàn)位，加上這一位使字符中為一位使字符中為“1 1”的位為奇數(shù)（或偶數(shù)），停止位可以是一位、一位半

29、或兩位。的位為奇數(shù)（或偶數(shù)），停止位可以是一位、一位半或兩位。于是一個(gè)字符就由于是一個(gè)字符就由10b10b或或或或11b11b構(gòu)成。構(gòu)成。 用這樣的方式表示字符時(shí)，字符可以一個(gè)接著一個(gè)地傳送。用這樣的方式表示字符時(shí)，字符可以一個(gè)接著一個(gè)地傳送。 在異步數(shù)據(jù)傳送中，在異步數(shù)據(jù)傳送中， CPUCPU與外設(shè)之間必須遵循如下二項(xiàng)規(guī)定。與外設(shè)之間必須遵循如下二項(xiàng)規(guī)定。 字符格式。字符格式。 這是對(duì)字符的編碼方式，奇偶校驗(yàn)方式以及起始位和停止位的規(guī)定形式。這是對(duì)字符的編碼方式，奇偶校驗(yàn)方式以及起始位和停止位的規(guī)定形式。例如用例如用ASCIIASCII編碼，字符為七位，加上一個(gè)偶校驗(yàn)位，一個(gè)起始位，以及一個(gè)

30、編碼，字符為七位，加上一個(gè)偶校驗(yàn)位，一個(gè)起始位，以及一個(gè)停止位。形成一個(gè)停止位。形成一個(gè)10b10b的字符格式。的字符格式。 波特率（波特率（Baud rateBaud rate） 波特率即數(shù)據(jù)傳送的速率，它對(duì)于波特率即數(shù)據(jù)傳送的速率，它對(duì)于CPUCPU與外界的通信是很重要的。假如數(shù)據(jù)與外界的通信是很重要的。假如數(shù)據(jù)傳送的速率是傳送的速率是120120字符字符/s/s，而每一個(gè)字符字符格式為，而每一個(gè)字符字符格式為10b10b，則傳送的波特率為，則傳送的波特率為 1010120=1200b/s=1200 Baud120=1200b/s=1200 Baud 每一位的傳送時(shí)間為波特率的倒數(shù)：每一位

31、的傳送時(shí)間為波特率的倒數(shù)： 波特率也是衡量傳輸通道頻寬的指標(biāo)。波特率也是衡量傳輸通道頻寬的指標(biāo)。 100/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1111100/1 0/1 起始位下一個(gè)字符起始位7位數(shù)據(jù)奇偶校驗(yàn)停止位第n個(gè)字符空閑位第(n+1)個(gè)字符低位高位下降邊指出下一個(gè)字符的開始一位時(shí)間取決于波特率MARK(a)0/1 0/1100/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1100/1 0/1 0/1 0/1起始位7位數(shù)據(jù)奇偶校驗(yàn)停止位第n個(gè)字符第(n+1)個(gè)字符低位高位下降邊指出下一個(gè)字符的開始奇偶校驗(yàn)停止位第(n1)個(gè)字符7位數(shù)據(jù)(b)圖6.7 異 步

32、通 信字 符格 式2) 2) 同步傳送同步傳送 在異步傳送中，每一個(gè)字符要用起始位和停止位作為字符開始和結(jié)束的標(biāo)在異步傳送中，每一個(gè)字符要用起始位和停止位作為字符開始和結(jié)束的標(biāo)志，占用了時(shí)間，所以，在數(shù)據(jù)塊傳送時(shí)，為了提高速度，就去掉這些標(biāo)志，志，占用了時(shí)間，所以，在數(shù)據(jù)塊傳送時(shí)，為了提高速度，就去掉這些標(biāo)志，采用同步傳送的方式。此方式在數(shù)據(jù)塊開始處要用同步字符來指示，如圖所示。采用同步傳送的方式。此方式在數(shù)據(jù)塊開始處要用同步字符來指示，如圖所示。 發(fā)送設(shè)備在發(fā)送的數(shù)據(jù)前面要先發(fā)送同步字符，接收設(shè)備在收發(fā)送設(shè)備在發(fā)送的數(shù)據(jù)前面要先發(fā)送同步字符，接收設(shè)備在收到同步字符后就以與發(fā)送設(shè)備相同的時(shí)鐘來

33、接收數(shù)據(jù)塊，從而達(dá)到同步字符后就以與發(fā)送設(shè)備相同的時(shí)鐘來接收數(shù)據(jù)塊，從而達(dá)到快速數(shù)據(jù)傳送的目的。到快速數(shù)據(jù)傳送的目的。 同步傳送的速度高于異步傳送速度，可達(dá)上兆波特。但它要求同步傳送的速度高于異步傳送速度，可達(dá)上兆波特。但它要求用時(shí)鐘來實(shí)現(xiàn)發(fā)送端與接收端之間的同步，故而硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜。用時(shí)鐘來實(shí)現(xiàn)發(fā)送端與接收端之間的同步，故而硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜。（4 4） 串行傳送中的幾個(gè)問題串行傳送中的幾個(gè)問題 1) 數(shù)據(jù)傳送方向數(shù)據(jù)傳送方向 半雙工（半雙工（Half Duplex） 如圖所示，每次只能有一個(gè)站發(fā)送，即如圖所示，每次只能有一個(gè)站發(fā)送，即只能是由只能是由A發(fā)送到發(fā)送到B，或是由，或是由B發(fā)送到發(fā)送到A

34、，不能，不能A和和B同時(shí)發(fā)送。同時(shí)發(fā)送。 完全雙工（完全雙工（Full Duplex） 如圖所示。兩個(gè)站可同時(shí)發(fā)送和接收。如圖所示。兩個(gè)站可同時(shí)發(fā)送和接收。2) 信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)計(jì)算機(jī)CRT圖6.11 通信信號(hào)示意303000放大倍數(shù)Kf/Hz圖6.12 電話線的頻帶圖計(jì)算機(jī)電話線圖6.13 數(shù)字信號(hào)通過電話線傳送產(chǎn)生的畸變 所以，要用調(diào)制器（所以，要用調(diào)制器（Modulator）把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)進(jìn)行傳送；）把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)進(jìn)行傳送；接收時(shí)用解調(diào)器（接收時(shí)用解調(diào)器（Demodulator）檢測此模擬信號(hào)，再把它轉(zhuǎn)換成數(shù)字信）檢測此模擬信號(hào)，再把它轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，

35、如圖所示。號(hào)，如圖所示。 計(jì) 算 機(jī)MODEM11 0 1 0 1 0 1 0010MODEM1 0 1 0 1 0 1 0CRT數(shù) 字 信號(hào)模 擬 信號(hào)數(shù) 字 信號(hào)兩 線 電話 線圖 6.14 調(diào) 制與 解調(diào) 示意 圖頻 率 1頻 率 2D ATA輸 出（ FSK ）0 1 0 1 0 0 1 0+010圖 6.15 F S K 調(diào) 制 法 原 理 圖FSK（Frequency Shift Keying）是一種常用的調(diào)制方法：它把數(shù)字信號(hào)的）是一種常用的調(diào)制方法：它把數(shù)字信號(hào)的“1”與與“0”調(diào)制成不同頻率（易于鑒別）的模擬信號(hào)，其原理如圖所示。調(diào)制成不同頻率（易于鑒別）的模擬信號(hào)，其原理如

36、圖所示。 兩個(gè)不同頻率的模擬信號(hào)，分別由電子開關(guān)控制，在運(yùn)算放大器的輸入端兩個(gè)不同頻率的模擬信號(hào)，分別由電子開關(guān)控制，在運(yùn)算放大器的輸入端相加，而電子開關(guān)由要傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)（即數(shù)據(jù)）控制。當(dāng)信號(hào)為相加，而電子開關(guān)由要傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)（即數(shù)據(jù)）控制。當(dāng)信號(hào)為“1”時(shí)，控時(shí)，控制上面的電子開關(guān)導(dǎo)通，送出一串頻率較高的模擬信號(hào)；當(dāng)信號(hào)為制上面的電子開關(guān)導(dǎo)通，送出一串頻率較高的模擬信號(hào)；當(dāng)信號(hào)為“0”時(shí)，控時(shí)，控制下面的電子開關(guān)導(dǎo)通，送出一串頻率較低的模擬信號(hào)，于是在運(yùn)算放大器的制下面的電子開關(guān)導(dǎo)通，送出一串頻率較低的模擬信號(hào)，于是在運(yùn)算放大器的輸出端，就得到了調(diào)制后的信號(hào)。輸出端，就得到了調(diào)制后的信號(hào)

37、。4 4Intel 8251AIntel 8251A可編程通信接口可編程通信接口（1 1） 基本性能基本性能 可用于同步或異步傳送。可用于同步或異步傳送。 同步傳送，同步傳送，5 58b8b字符，內(nèi)部或外部字符同步化，自動(dòng)插入同步字符。字符，內(nèi)部或外部字符同步化，自動(dòng)插入同步字符。 異步傳送，異步傳送，5 58b8b字符，時(shí)鐘速率為通信波特率的字符，時(shí)鐘速率為通信波特率的1 1、1616或或6464倍。倍。 可產(chǎn)生中止字符，可產(chǎn)生可產(chǎn)生中止字符，可產(chǎn)生1 1、或、或2b2b的停止位。可檢查假啟動(dòng)位。自動(dòng)檢測的停止位?？蓹z查假啟動(dòng)位。自動(dòng)檢測和處理中止字符。和處理中止字符。 波特率，波特率， D

38、CDC（異步）；（異步）； DCDC64Kb64Kb（同步）。（同步）。 完全雙工，雙緩沖器發(fā)送和接收器。完全雙工，雙緩沖器發(fā)送和接收器。 誤差檢測，具有奇偶、溢出和幀錯(cuò)誤等檢測電路。誤差檢測，具有奇偶、溢出和幀錯(cuò)誤等檢測電路。（2 2） 82518251的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 8251的結(jié)構(gòu)如圖的方框圖所示。整個(gè)的結(jié)構(gòu)如圖的方框圖所示。整個(gè)8251可以分成五個(gè)主要部分：接收器、可以分成五個(gè)主要部分：接收器、發(fā)送器、調(diào)制控制、讀寫發(fā)送器、調(diào)制控制、讀寫/控制以及控制以及I/O緩沖器。而緩沖器。而I/O緩沖器由狀態(tài)緩沖器、發(fā)緩沖器由狀態(tài)緩沖器、發(fā)送數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)/命令緩沖器和接收數(shù)據(jù)緩沖器三部分組成。命令緩沖

39、器和接收數(shù)據(jù)緩沖器三部分組成。8251的內(nèi)部由內(nèi)部數(shù)據(jù)總線的內(nèi)部由內(nèi)部數(shù)據(jù)總線實(shí)現(xiàn)相互之間的通信。實(shí)現(xiàn)相互之間的通信。 1) 1) 接收器接收器 接收器接收由接收器接收由RxD腳輸入的串行數(shù)據(jù)，并按規(guī)定的格式把它轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，腳輸入的串行數(shù)據(jù)，并按規(guī)定的格式把它轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，存放在接收數(shù)據(jù)緩沖器中。存放在接收數(shù)據(jù)緩沖器中。 2) 2) 發(fā)送器發(fā)送器 發(fā)送器接收發(fā)送器接收CPU送來的并行數(shù)據(jù)，將它加上起始位、奇偶校驗(yàn)位和停止位，送來的并行數(shù)據(jù)，將它加上起始位、奇偶校驗(yàn)位和停止位，然后由然后由TxD腳發(fā)送。腳發(fā)送。發(fā)送數(shù)據(jù) /命令緩沖器外部數(shù)據(jù)總線狀態(tài)緩沖器讀/寫控制邏輯RESETCLKRDW

40、RCS發(fā)送器（P S）發(fā)送（控制）TXDTXPDYTXETXC調(diào)制控制接收（控制）接收器（S P）RXRDYSYN DEETRXCRXDDTRDSRRTSCTS接收數(shù)據(jù)緩沖器圖6.16 8251的方框圖終止或空閑位起始位第一數(shù)據(jù)位第二數(shù)據(jù)位第三數(shù)據(jù)位第四數(shù)據(jù)位第五數(shù)據(jù)位第六數(shù)據(jù)位第七數(shù)據(jù)位第八數(shù)據(jù)位奇偶校驗(yàn)位終止位100/10/10/10/10/10/10/10/10/11一個(gè)字符8Tc到9Tc16Tc1016Tc916Tc816Tc716Tc616Tc516Tc416Tc316Tc=48Tc32Tc圖6.17 8259接收數(shù)據(jù)定時(shí)方式5 5并行數(shù)據(jù)接口并行數(shù)據(jù)接口 通常并行數(shù)據(jù)接口應(yīng)具有以下

41、功能：通常并行數(shù)據(jù)接口應(yīng)具有以下功能： 有兩個(gè)或兩個(gè)以上的具有輸入和輸出數(shù)據(jù)的緩沖器或鎖存器的數(shù)據(jù)端口，有兩個(gè)或兩個(gè)以上的具有輸入和輸出數(shù)據(jù)的緩沖器或鎖存器的數(shù)據(jù)端口，可以和可以和CPUCPU的數(shù)據(jù)總線相連接。的數(shù)據(jù)總線相連接。 每個(gè)數(shù)據(jù)端口都有與每個(gè)數(shù)據(jù)端口都有與CPUCPU用應(yīng)答方式交換數(shù)據(jù)所需的狀態(tài)信號(hào)和控制信號(hào)。用應(yīng)答方式交換數(shù)據(jù)所需的狀態(tài)信號(hào)和控制信號(hào)。具有保存控制字的控制寄存器。具有保存控制字的控制寄存器。CPUCPU可通過用戶程序?qū)⒖刂谱炙偷娇刂萍拇嫫鳎赏ㄟ^用戶程序?qū)⒖刂谱炙偷娇刂萍拇嫫?，命令外圍設(shè)備執(zhí)行不同的功能。命令外圍設(shè)備執(zhí)行不同的功能。 具有控制外圍設(shè)備的控制和定時(shí)信號(hào)

42、。具有控制外圍設(shè)備的控制和定時(shí)信號(hào)。數(shù)據(jù)緩沖器1方向寄存器控制控制緩沖器方向寄存器多路轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)緩沖器2方向寄存器控制設(shè)備選擇控制邏輯緩沖讀/寫中斷控制總線CPU數(shù)據(jù)總線地址總線去 I/O 設(shè)備控制信號(hào)I/OI/O圖6.18 典型PIO簡化框圖（1 1） 數(shù)據(jù)緩沖器數(shù)據(jù)緩沖器 數(shù)據(jù)緩沖器可以有兩個(gè)或多個(gè)。它們既可以作為輸入數(shù)據(jù)寄存器，也可以作為數(shù)據(jù)緩沖器可以有兩個(gè)或多個(gè)。它們既可以作為輸入數(shù)據(jù)寄存器，也可以作為輸出數(shù)據(jù)寄存器，這由方向寄存器來控制。每個(gè)數(shù)據(jù)緩沖器，可以接到由多條傳輸出數(shù)據(jù)寄存器，這由方向寄存器來控制。每個(gè)數(shù)據(jù)緩沖器，可以接到由多條傳輸線組成的雙向數(shù)據(jù)總線上去，在微型機(jī)中，通常把

43、一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖器稱為一個(gè)端輸線組成的雙向數(shù)據(jù)總線上去，在微型機(jī)中，通常把一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖器稱為一個(gè)端口?？凇＃? 2）控制緩沖器）控制緩沖器 控制緩沖器用來作為存放控制字的控制寄存器，并且決定外圍設(shè)備的工作方式?？刂凭彌_器用來作為存放控制字的控制寄存器，并且決定外圍設(shè)備的工作方式。（3 3）多路轉(zhuǎn)換器）多路轉(zhuǎn)換器 多路轉(zhuǎn)換器實(shí)際上是一個(gè)多路開關(guān)，通過多路轉(zhuǎn)換器，兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)緩沖器多路轉(zhuǎn)換器實(shí)際上是一個(gè)多路開關(guān)，通過多路轉(zhuǎn)換器，兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)緩沖器的數(shù)據(jù)可轉(zhuǎn)接到的數(shù)據(jù)可轉(zhuǎn)接到CPUCPU的數(shù)據(jù)總線上去。的數(shù)據(jù)總線上去。（4 4）控制邏輯）控制邏輯 控制邏輯用來發(fā)出和接收各種控制信號(hào)，其中包括外圍設(shè)備

44、的工作狀態(tài)信號(hào)?？刂七壿嬘脕戆l(fā)出和接收各種控制信號(hào)，其中包括外圍設(shè)備的工作狀態(tài)信號(hào)。6.2 6.2 總線的控制與通信總線的控制與通信 總線的控制總線的控制 控制方式可以分成集中式和分散式兩類?？偩€控制邏輯基本集中控制方式可以分成集中式和分散式兩類?？偩€控制邏輯基本集中在一處的，稱為集中式總線控制?？偩€控制邏輯分散在總線各部件在一處的，稱為集中式總線控制?？偩€控制邏輯分散在總線各部件中的，稱為分散式總線控制。集中式控制是三總線、雙總線和單總中的，稱為分散式總線控制。集中式控制是三總線、雙總線和單總線結(jié)構(gòu)機(jī)器中主要采用的方式，它主要有以下三種控制方式：鏈線結(jié)構(gòu)機(jī)器中主要采用的方式，它主要有以下三種

45、控制方式：鏈?zhǔn)讲樵兎绞?；?jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式；獨(dú)立請(qǐng)求方式。式查詢方式；計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式；獨(dú)立請(qǐng)求方式。1 1 鏈?zhǔn)讲樵兎绞芥準(zhǔn)讲樵兎绞?鏈?zhǔn)讲樵兎绞饺鐖D鏈?zhǔn)讲樵兎绞饺鐖D6.19(a)6.19(a)所示。圖中所示的總線控制部件在單總線系統(tǒng)和所示。圖中所示的總線控制部件在單總線系統(tǒng)和雙總線系統(tǒng)中常常是雙總線系統(tǒng)中常常是CPU CPU 的一部分。在三總線系統(tǒng)的的一部分。在三總線系統(tǒng)的I/OI/O總線中，它是通道的一總線中，它是通道的一部分。部分。 鏈?zhǔn)讲樵兎绞?，除一般?shù)據(jù)總線鏈?zhǔn)讲樵兎绞剑话銛?shù)據(jù)總線D D和地址總線和地址總線A A外，主要有三根控制線：外，主要有三根控制線： BSBS（忙）（忙

46、） 該線有效，表示總線正被某外設(shè)使用。該線有效，表示總線正被某外設(shè)使用。 BRBR（總線請(qǐng)求）（總線請(qǐng)求） 該線有效，表示至少有一個(gè)外設(shè)要求使用總線。該線有效，表示至少有一個(gè)外設(shè)要求使用總線。 BGBG（總線同意）（總線同意） 該線有效，表示總線控制部件響應(yīng)總線請(qǐng)求（該線有效，表示總線控制部件響應(yīng)總線請(qǐng)求（BRBR）。）。總線控制部 件BSBR設(shè)備接口0設(shè)備接口1設(shè)備接口nDABG(a)總線控制部 件BSBR設(shè)備接口0設(shè)備接口1設(shè)備接口nDA設(shè)備地址計(jì)數(shù)器(b)總線控制部 件BG0BR0設(shè)備接口0設(shè)備接口1設(shè)備接口nBG1BR1BGnBRn(c)圖6.19 集中式總線控制方式(a) 鏈?zhǔn)讲樵兎?/p>

47、式；(b) 計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式；(c) 獨(dú)立請(qǐng)求方式 鏈?zhǔn)讲樵兎绞降闹饕卣魇强偩€同意信號(hào)鏈?zhǔn)讲樵兎绞降闹饕卣魇强偩€同意信號(hào)BG的傳送方式：串行地從一個(gè)的傳送方式：串行地從一個(gè)I/O接口送到下一個(gè)接口送到下一個(gè)I/O接口。假如接口。假如BG到達(dá)的接口無總線請(qǐng)求，則繼續(xù)往下傳；假如到達(dá)的接口無總線請(qǐng)求，則繼續(xù)往下傳；假如BG到達(dá)的總線接口有總線請(qǐng)求，到達(dá)的總線接口有總線請(qǐng)求，BG信號(hào)便不再往下傳。這意味著，該信號(hào)便不再往下傳。這意味著，該I/O接口接口就獲得了總線控制權(quán)。就獲得了總線控制權(quán)。 在查詢鏈中離總線控制器最近的設(shè)備具有最高優(yōu)先權(quán)，離總線越遠(yuǎn)，優(yōu)先權(quán)在查詢鏈中離總線控制器最近的設(shè)備具有

48、最高優(yōu)先權(quán)，離總線越遠(yuǎn)，優(yōu)先權(quán)越低。越低。 鏈?zhǔn)讲樵兎绞降膬?yōu)點(diǎn)是，只用很少幾根線就能按一定優(yōu)先次序?qū)崿F(xiàn)總線控鏈?zhǔn)讲樵兎绞降膬?yōu)點(diǎn)是，只用很少幾根線就能按一定優(yōu)先次序?qū)崿F(xiàn)總線控制，并且這種鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)很容易擴(kuò)充設(shè)備。制，并且這種鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)很容易擴(kuò)充設(shè)備。 鏈?zhǔn)讲樵兎绞降娜秉c(diǎn)是對(duì)詢問鏈的電路故障很敏感，鏈?zhǔn)讲樵兎绞降娜秉c(diǎn)是對(duì)詢問鏈的電路故障很敏感，2 2 計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式 計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式（又稱為計(jì)數(shù)查詢）原理如圖計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式（又稱為計(jì)數(shù)查詢）原理如圖6.19(b)所所示?？偩€上的任一設(shè)備要求使用總線時(shí)，通過示?？偩€上的任一設(shè)備要求使用總線時(shí)，通過BR線發(fā)出總線請(qǐng)線發(fā)出總線請(qǐng)求

49、?？偩€控制器接到請(qǐng)求信號(hào)以后，在求?？偩€控制器接到請(qǐng)求信號(hào)以后，在BS線為線為“0”的情況下讓的情況下讓計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值通過一組地址線發(fā)向各設(shè)備。每個(gè)設(shè)備計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值通過一組地址線發(fā)向各設(shè)備。每個(gè)設(shè)備接口都有一個(gè)設(shè)備地址判別電路，當(dāng)?shù)刂肪€上的計(jì)數(shù)值與請(qǐng)求總接口都有一個(gè)設(shè)備地址判別電路，當(dāng)?shù)刂肪€上的計(jì)數(shù)值與請(qǐng)求總線的設(shè)備的相一致時(shí)，該設(shè)備置線的設(shè)備的相一致時(shí)，該設(shè)備置BS線為線為“1”，獲得總線使用權(quán)，獲得總線使用權(quán)，此時(shí)中止計(jì)數(shù)查詢。此時(shí)中止計(jì)數(shù)查詢。3 3 獨(dú)立請(qǐng)求方式獨(dú)立請(qǐng)求方式 獨(dú)立請(qǐng)求方式原理如圖獨(dú)立請(qǐng)求方式原理如圖6.19(c)所示。在獨(dú)立請(qǐng)求方式中，每所示。在獨(dú)立請(qǐng)

50、求方式中，每一個(gè)共享總線的設(shè)備均有一對(duì)總線請(qǐng)求線一個(gè)共享總線的設(shè)備均有一對(duì)總線請(qǐng)求線BRi和總線同意線和總線同意線BGi。當(dāng)設(shè)備要求使用總線時(shí)，便發(fā)出該設(shè)備的請(qǐng)求信號(hào)?？偩€控制部當(dāng)設(shè)備要求使用總線時(shí)，便發(fā)出該設(shè)備的請(qǐng)求信號(hào)?？偩€控制部件中一般有一個(gè)排隊(duì)電路，根據(jù)一定的優(yōu)先次序決定首先響應(yīng)哪件中一般有一個(gè)排隊(duì)電路，根據(jù)一定的優(yōu)先次序決定首先響應(yīng)哪個(gè)設(shè)備的請(qǐng)求，并對(duì)該設(shè)備發(fā)出同意信號(hào)個(gè)設(shè)備的請(qǐng)求，并對(duì)該設(shè)備發(fā)出同意信號(hào)BGi?？偩€的通信總線的通信 當(dāng)共享總線的部件獲得總線使用權(quán)后，就開始傳送信息，即進(jìn)行通信。通當(dāng)共享總線的部件獲得總線使用權(quán)后，就開始傳送信息，即進(jìn)行通信。通信方式是實(shí)現(xiàn)總線控制和數(shù)

51、據(jù)傳送的手段，通常分為同步通信和異步通信兩信方式是實(shí)現(xiàn)總線控制和數(shù)據(jù)傳送的手段，通常分為同步通信和異步通信兩種。種。1 1 同步通信同步通信 總線上的部件通過總線進(jìn)行信息傳送時(shí)，用一個(gè)公共的時(shí)鐘信號(hào)來實(shí)現(xiàn)同總線上的部件通過總線進(jìn)行信息傳送時(shí)，用一個(gè)公共的時(shí)鐘信號(hào)來實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)行，這種方式稱為同步通信（無應(yīng)答通信）。這個(gè)公共的時(shí)鐘可以由步運(yùn)行，這種方式稱為同步通信（無應(yīng)答通信）。這個(gè)公共的時(shí)鐘可以由CPU總線控制部件發(fā)送到每一個(gè)部件（設(shè)備），也可以讓每個(gè)部件有各自的時(shí)鐘發(fā)總線控制部件發(fā)送到每一個(gè)部件（設(shè)備），也可以讓每個(gè)部件有各自的時(shí)鐘發(fā)生器，然而它們都必須由總線控制部件發(fā)出的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行同步。生

52、器，然而它們都必須由總線控制部件發(fā)出的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行同步。 由于采用了公共時(shí)鐘，每個(gè)部件什么時(shí)候發(fā)送和接收信息都由統(tǒng)一的時(shí)由于采用了公共時(shí)鐘，每個(gè)部件什么時(shí)候發(fā)送和接收信息都由統(tǒng)一的時(shí)鐘規(guī)定，因此，同步通信具有較高的傳輸頻率。鐘規(guī)定，因此，同步通信具有較高的傳輸頻率。 同步通信適用于總線長度較短、各部件存取時(shí)間比較接近的情況。這是同步通信適用于總線長度較短、各部件存取時(shí)間比較接近的情況。這是因?yàn)椋椒绞綄?duì)任何兩個(gè)設(shè)備之間的通信都給予同樣的時(shí)間安排。就總線因?yàn)椋椒绞綄?duì)任何兩個(gè)設(shè)備之間的通信都給予同樣的時(shí)間安排。就總線的長度來講，必須按距離最長的兩個(gè)設(shè)備的傳輸延遲來設(shè)計(jì)公共時(shí)間，但是的長度來講

53、，必須按距離最長的兩個(gè)設(shè)備的傳輸延遲來設(shè)計(jì)公共時(shí)間，但是總線長了勢必降低傳輸頻率?？偩€長了勢必降低傳輸頻率。 存取時(shí)間是指部件接到讀存取時(shí)間是指部件接到讀/寫命令，到完成讀出或?qū)懭胍粋€(gè)數(shù)據(jù)所需要寫命令，到完成讀出或?qū)懭胍粋€(gè)數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間。同步總線必須按最慢的部件設(shè)計(jì)公共時(shí)鐘，如果各部件存取時(shí)間相的時(shí)間。同步總線必須按最慢的部件設(shè)計(jì)公共時(shí)鐘，如果各部件存取時(shí)間相差很大，則會(huì)大大損失總線效率。差很大，則會(huì)大大損失總線效率。2 2異步通信異步通信 異步通信允許總線上的各部件有各自的時(shí)鐘，在部件之間進(jìn)行通信時(shí)沒有公異步通信允許總線上的各部件有各自的時(shí)鐘，在部件之間進(jìn)行通信時(shí)沒有公共的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，而是靠

54、發(fā)送信息時(shí)同時(shí)發(fā)出本設(shè)備的時(shí)間標(biāo)志信號(hào)，用共的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，而是靠發(fā)送信息時(shí)同時(shí)發(fā)出本設(shè)備的時(shí)間標(biāo)志信號(hào)，用“應(yīng)答方應(yīng)答方式式”來進(jìn)行通信。來進(jìn)行通信。發(fā)送部件將數(shù)據(jù)放在總線上，延遲發(fā)送部件將數(shù)據(jù)放在總線上，延遲t t時(shí)間后發(fā)出時(shí)間后發(fā)出READYREADY信號(hào)，通知對(duì)方數(shù)據(jù)已在信號(hào)，通知對(duì)方數(shù)據(jù)已在總線上。接受部件以總線上。接受部件以READYREADY信號(hào)作選通脈沖接收數(shù)據(jù)，并發(fā)出信號(hào)作選通脈沖接收數(shù)據(jù)，并發(fā)出ACKACK作回答，表示作回答，表示數(shù)據(jù)已接收。發(fā)送部件收到數(shù)據(jù)已接收。發(fā)送部件收到ACKACK信號(hào)后可以撤除數(shù)據(jù)和信號(hào)后可以撤除數(shù)據(jù)和READYREADY信號(hào)，以便進(jìn)行下信號(hào)，以便進(jìn)行

55、下一次傳送。一次傳送。 另一方面，接受部件在收到另一方面，接受部件在收到READYREADY信號(hào)下降沿時(shí)必須結(jié)束信號(hào)下降沿時(shí)必須結(jié)束ACKACK信號(hào)，這樣信號(hào)，這樣在在ACKACK信號(hào)結(jié)束以前不會(huì)產(chǎn)生下一個(gè)信號(hào)結(jié)束以前不會(huì)產(chǎn)生下一個(gè)READYREADY信號(hào)，從而保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃盘?hào)，從而保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。在這種全互鎖的雙向通信中，性。在這種全互鎖的雙向通信中，READYREADY信號(hào)和信號(hào)和ACKACK信號(hào)的寬度是依據(jù)傳輸情信號(hào)的寬度是依據(jù)傳輸情況的不同而浮動(dòng)變化的。傳輸距離不同，或者部件的存取速度不同，信號(hào)的寬況的不同而浮動(dòng)變化的。傳輸距離不同，或者部件的存取速度不同，信號(hào)的寬度也

56、不同，即度也不同，即“水漲船高水漲船高”式的變化，從而解決了數(shù)據(jù)傳輸中存在的時(shí)間同步式的變化，從而解決了數(shù)據(jù)傳輸中存在的時(shí)間同步問題。問題。 由于異步通信采用了應(yīng)答式全互鎖方式，因此，它能夠適用于存取周期由于異步通信采用了應(yīng)答式全互鎖方式，因此，它能夠適用于存取周期不同的部件之間的通信，對(duì)總線長度也沒有嚴(yán)格的要求。不同的部件之間的通信，對(duì)總線長度也沒有嚴(yán)格的要求。6.3 常用總線舉例常用總線舉例 總線結(jié)構(gòu)類型總線結(jié)構(gòu)類型1 1ISA/EISA/MCA/VESAISA/EISA/MCA/VESA總線總線 ISA(Industry Standard Architecture)ISA(Industr

57、y Standard Architecture)是是IBMIBM公司為公司為286/AT286/AT電腦制定的總線工電腦制定的總線工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也稱為業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也稱為ATAT標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。ISAISA總線的影響非常大，直到現(xiàn)在還有大量總線的影響非常大，直到現(xiàn)在還有大量ISAISA總線設(shè)備總線設(shè)備在使用，大多數(shù)主板也保留了在使用，大多數(shù)主板也保留了ISAISA總線的插槽?？偩€的插槽。 EISA(Extended Industry Standard Architecture)EISA(Extended Industry Standard Architecture)，是，是EISAEISA集團(tuán)集團(tuán)( (由由

58、CompaqCompaq、HPHP、ASTAST等組成等組成) )專為專為32b CPU32b CPU設(shè)計(jì)的總線擴(kuò)展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它是設(shè)計(jì)的總線擴(kuò)展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它是ISAISA總線的擴(kuò)展，既總線的擴(kuò)展，既可連接可連接ISAISA設(shè)備，也可連接設(shè)備，也可連接EISAEISA設(shè)備。目前微型機(jī)上均保留了設(shè)備。目前微型機(jī)上均保留了EISAEISA總線插槽?？偩€插槽。 MCA (Micro Channel Architecture) MCA (Micro Channel Architecture)是是IBMIBM公司為公司為PS/2PS/2微型機(jī)系統(tǒng)開微型機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的微通道總線結(jié)構(gòu)。發(fā)的微通道總線結(jié)構(gòu)。 VE

59、SA(Video Electronics Standards Association)，是，是VESA組織組織(由由IBM、Compaq等發(fā)起，有等發(fā)起，有120多家公司參加多家公司參加)按按Local Bus(局部總線局部總線)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的一種開放性總線，但成本較高，只是適用于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的一種開放性總線，但成本較高，只是適用于486的一種過渡標(biāo)的一種過渡標(biāo)準(zhǔn)，目前已經(jīng)淘汰。準(zhǔn)，目前已經(jīng)淘汰。2PCI總線總線 PCI總線是一種不依附于某個(gè)具體處理器的局部總線，從結(jié)構(gòu)上看，總線是一種不依附于某個(gè)具體處理器的局部總線，從結(jié)構(gòu)上看，PCI是在是在CPU和原來的系統(tǒng)總線之間插入的一級(jí)總線，需要時(shí)，具體由一

60、個(gè)橋和原來的系統(tǒng)總線之間插入的一級(jí)總線，需要時(shí)，具體由一個(gè)橋接電路來實(shí)現(xiàn)對(duì)這一層的智能設(shè)備取得總線控制權(quán)，以加速數(shù)據(jù)傳輸管理。接電路來實(shí)現(xiàn)對(duì)這一層的智能設(shè)備取得總線控制權(quán)，以加速數(shù)據(jù)傳輸管理。3AGP總線總線 Intel公司開發(fā)了公司開發(fā)了AGP(Accelerated Graphics Port， 圖形加速端口圖形加速端口)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，主要目的就是要大幅提高微型機(jī)的圖形尤其是準(zhǔn)，主要目的就是要大幅提高微型機(jī)的圖形尤其是3D圖形的處理能力。圖形的處理能力。 由于由于AGP總線將顯示卡同主板芯片組直接相連進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，大幅提總線將顯示卡同主板芯片組直接相連進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，大幅提高了微型機(jī)對(duì)高了微型

61、機(jī)對(duì)3D圖形的處理能力，也將原先占用的大量圖形的處理能力，也將原先占用的大量PCI帶寬資源留給了帶寬資源留給了其他其他PCI接口卡。連接在接口卡。連接在AGP總線插槽上的總線插槽上的AGP顯示接口卡，其視頻信號(hào)的顯示接口卡，其視頻信號(hào)的傳送速率可以從傳送速率可以從PCI總線的總線的133MB/s提高到提高到533MB/s。AGP的工作頻率為，的工作頻率為，是現(xiàn)行是現(xiàn)行PCI總線的二倍，還可以提高到總線的二倍，還可以提高到133MHz或更高，傳送速率則會(huì)達(dá)到或更高，傳送速率則會(huì)達(dá)到1GB/s以上。以上。AGP的實(shí)現(xiàn)依賴兩個(gè)方面，一是支持的實(shí)現(xiàn)依賴兩個(gè)方面，一是支持AGP的芯片組的芯片組/主板，二

62、主板，二是是AGP顯示接口卡。顯示接口卡。 PCI總線的傳輸速度只能達(dá)到總線的傳輸速度只能達(dá)到132MB/s，而，而AGP總線則能達(dá)到總線則能達(dá)到528MB/s，四倍于前者。有了如此快的傳輸速度，自然使圖形顯示（特別是四倍于前者。有了如此快的傳輸速度，自然使圖形顯示（特別是3D圖形）的性圖形）的性能有了極大的提高，從而使微型機(jī)在圖形處理方面又向前邁了一大步，也使得讓能有了極大的提高，從而使微型機(jī)在圖形處理方面又向前邁了一大步，也使得讓微型機(jī)達(dá)到微型機(jī)達(dá)到3D圖形工作站性能的夢(mèng)想成為了現(xiàn)實(shí)。圖形工作站性能的夢(mèng)想成為了現(xiàn)實(shí)。標(biāo)準(zhǔn)接口類型標(biāo)準(zhǔn)接口類型1 1IDE/EIDEIDE/EIDE接口接口 I

63、DEIDE的原文是的原文是Integrated Device ElectronicsIntegrated Device Electronics，即集成設(shè)備電子部件。它是，即集成設(shè)備電子部件。它是由由CompaqCompaq公司開發(fā)并由公司開發(fā)并由Western DigitalWestern Digital公司生產(chǎn)的磁盤控制器接口。公司生產(chǎn)的磁盤控制器接口。IDEIDE采用采用了了4040線的單組電纜連接。由于把磁盤控制器集成到驅(qū)動(dòng)器之中，磁盤接口卡就變線的單組電纜連接。由于把磁盤控制器集成到驅(qū)動(dòng)器之中，磁盤接口卡就變得十分簡單，現(xiàn)在的微機(jī)系統(tǒng)中已不再使用磁盤接口卡，而把磁盤接口電路集成得十分簡

64、單，現(xiàn)在的微機(jī)系統(tǒng)中已不再使用磁盤接口卡，而把磁盤接口電路集成到系統(tǒng)主板上，并留有專門的到系統(tǒng)主板上，并留有專門的IDEIDE連接器插口。連接器插口。IDEIDE由于具有多種優(yōu)點(diǎn)，且成本低由于具有多種優(yōu)點(diǎn)，且成本低廉，在個(gè)人微機(jī)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。廉，在個(gè)人微機(jī)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 增強(qiáng)型增強(qiáng)型IDE (Enhanced IDE)是是Western Digital為取代為取代IDE而開發(fā)的而開發(fā)的磁盤機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)。在采用磁盤機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)。在采用EIDE接口的微機(jī)系統(tǒng)中，接口的微機(jī)系統(tǒng)中，EIDE接口已直接集成接口已直接集成在主板上，因此，不必再購買單獨(dú)的接口卡。與在主板上，因此，不必再購買

65、單獨(dú)的接口卡。與IDE相比，相比，EIDE具有支具有支持大容量硬盤、可連接四臺(tái)持大容量硬盤、可連接四臺(tái)EIDE設(shè)備、有更高數(shù)據(jù)傳輸速率（以上）等設(shè)備、有更高數(shù)據(jù)傳輸速率（以上）等幾方面的特點(diǎn)。為了支持大容量硬盤，幾方面的特點(diǎn)。為了支持大容量硬盤，EIDE支持三種硬盤工作模式：支持三種硬盤工作模式：NORMAL、LBA和和LARGE模式。模式。2 2Ultra DMA33Ultra DMA33和和Ultra DMA66Ultra DMA66接口接口 在在ATAATA2 2標(biāo)準(zhǔn)推出之后，標(biāo)準(zhǔn)推出之后，SFFCSFFC又推出了又推出了ATAATA3 3標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。ATAATA3 3標(biāo)準(zhǔn)的主要特標(biāo)準(zhǔn)的

66、主要特點(diǎn)是提高了點(diǎn)是提高了ATAATA2 2的安全性和可靠性。的安全性和可靠性。ATAATA3 3本身并沒有定義更高的傳輸模式。本身并沒有定義更高的傳輸模式。此外，此外，ATAATA標(biāo)準(zhǔn)本身只支持硬盤，為此標(biāo)準(zhǔn)本身只支持硬盤，為此SFFCSFFC將推出將推出ATAATA4 4標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將集成標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將集成ATAATA3 3和和ATAPIATAPI，并且支持更高的傳輸模式。在，并且支持更高的傳輸模式。在ATAATA4 4標(biāo)準(zhǔn)沒有正式推出之前，標(biāo)準(zhǔn)沒有正式推出之前，作為一個(gè)過渡性的標(biāo)準(zhǔn)，作為一個(gè)過渡性的標(biāo)準(zhǔn)，QuantumQuantum和和IntelIntel推出了推出了Ultra ATA(Ultra DMA)Ultra ATA(Ultra DMA)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。Ultra ATAUltra ATA的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是Ultra DMA33(Ultra DMA33(簡稱簡稱UDMA33)UDMA33)，也有人把它稱為，也有人把它稱為ATAATA3 3。符合該標(biāo)準(zhǔn)的主板和硬盤早在。符合該標(biāo)準(zhǔn)的主板和硬盤早在19971997年便已經(jīng)投放市場，目前幾乎所有的主年便已經(jīng)投放市場，目前幾