總線,英文叫作BUS,即我們中文的“公共車”,這是非常形象的比如,公共車走的路線是一定的,我們任何人都可以坐公共車去該條公共車路線的任意一個站點。如果把我們人比作是電子信號,這就是為什么英文叫它為“BUS”而不是“CAR”的真正用意。當然,從專業上來說,總線是一種描述電子信號傳輸線路的結構形式,是一類信號線的集合,是子系統間傳輸信息的公共通道。通過總線能使整個系統內各部件之間的信息進行傳輸、交換、共享和邏輯控制等功能。如在計算機系統中,它是CPU、內存、輸入、輸出設備傳遞信息的公用通道,主機的各個部件通過主機相連接,外部設備通過相應的接口電路再于總線相連接。
分類
總線分類的方式有很多,如被分為外部和內部總線、系統總線和非系統總線等等。
按功能分
最常見的是從功能上來對數據總線進行劃分,可以分為地址總線(address bus)、數據總線(data bus)和控制總線(control bus)。在有的系統中,數據總線和地址總線可以在地址鎖存器控制下被共享,也即復用。
地址總線是專門用來傳送地址的。在設計過程中,見得最多的應該是從CPU地址總線來選用外部存儲器的存儲地址。地址總線的位數往往決定了存儲器存儲空間的大小,比如地址總線為16位,則其最大可存儲空間為216(64KB)。
數據總線是用于傳送數據信息,它又有單向傳輸和雙向傳輸數據總線之分,雙向傳輸數據總線通常采用雙向三態形式的總線。數據總線的位數通常與微處理的字長相一致。例如Intel 8086微處理器字長16位,其數據總線寬度也是16位。在實際工作中,數據總線上傳送的并不一定是完全意義上的數據。
控制總線是用于傳送控制信號和時序信號。如有時微處理器對外部存儲器進行操作時要先通過控制總線發出讀/寫信號、片選信號和讀入中斷響應信號等??刂瓶偩€一般是雙向的,其傳送方向由具體控制信號而定,其位數也要根據系統的實際控制需要而定。
按傳輸方式分
按照數據傳輸的方式劃分,總線可以被分為串行總線和并行總線。從原理來看,并行傳輸方式其實優于串行傳輸方式,但其成本上會有所增加。通俗地講,并行傳輸的通路猶如一條多車道公路,而串行傳輸則是只允許一輛汽車通過單線公路。目前常見的串行總線有SPI、I2C、USB、IEEE1394、RS232、CAN等,而并行總線相對來說種類要少,常見的如IEEE1284、ISA、PCI等。
按時鐘信號方式分
按照時鐘信號是否獨立,可以分為同步總線和異步總線。同步總線的時鐘信號獨立于數據,也就是說要用一根單獨的線來作為時鐘信號線;而異步總線的時鐘信號是從數據中提取出來的,通常利用數據信號的邊沿來作為時鐘同步信號。
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