總線(xiàn)的分類(lèi)：
- 按數(shù)據(jù)傳送方式：并行傳輸總線(xiàn)和串行傳輸總線(xiàn)布近。
- 在并行傳輸總線(xiàn)中又可分為：
8位执虹，16位羡滑，32位菇爪，64位等傳輸總線(xiàn)。 - 片內(nèi)總線(xiàn)： 是指芯片內(nèi)部的總線(xiàn)柒昏。
- CPU芯片內(nèi)部
- 寄存器與寄存器之間
- 寄存器與運(yùn)算邏輯單元ALU之間
以上均由片內(nèi)總線(xiàn)連接凳宙。 - 系統(tǒng)總線(xiàn)：是指計(jì)算機(jī)各大部件（CPU，I/O职祷，主存……）之間的的信息傳輸線(xiàn)氏涩。也稱(chēng)為板間總線(xiàn)，和板級(jí)總線(xiàn)堪旧。
- 按傳輸信息的不同削葱，又可分為三類(lèi)：
- 數(shù)據(jù)總線(xiàn)
- 地址總線(xiàn)
- 控制總線(xiàn)
總線(xiàn)的特征：
- 總線(xiàn)的特征：
- 機(jī)械特征：幾何形狀，引腳數(shù)……
- 電氣特征：信號(hào)的傳遞方向和有效的電平范圍淳梦。
- 功能特性：是指總線(xiàn)中每根數(shù)據(jù)線(xiàn)的功能析砸。
- 時(shí)間特性：是指總線(xiàn)在什么時(shí)間內(nèi)有效。
總線(xiàn)結(jié)構(gòu) ：
總線(xiàn)結(jié)構(gòu)通潮郏可分為單總線(xiàn)結(jié)構(gòu)和多總線(xiàn)結(jié)構(gòu)首繁。
總線(xiàn)的判優(yōu)控制
- 鏈?zhǔn)讲樵?xún)
：連線(xiàn)簡(jiǎn)單，易于擴(kuò)充陨囊，對(duì)電路故障最敏感弦疮。 -
計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢(xún)：
采用查詢(xún)方式的集中式總線(xiàn)控制方式。查詢(xún)方式的原理是在總線(xiàn)控制器中設(shè)置一個(gè)查詢(xún)計(jì)數(shù)器蜘醋。由控制器輪流地對(duì)各部件進(jìn)行測(cè)試胁塞，看其是否發(fā)出總線(xiàn)請(qǐng)求。當(dāng)總線(xiàn)控制器收到申請(qǐng)總線(xiàn)的信號(hào)后，計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)啸罢，如果申請(qǐng)部件編號(hào)與計(jì)數(shù)器輸出一致编检，則計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，該部件可以獲得總線(xiàn)使用權(quán)扰才，并建立總線(xiàn)忙信號(hào)允懂，然后開(kāi)始總線(xiàn)操作。使用完畢后衩匣，撤消總線(xiàn)忙信號(hào)蕾总，釋放總線(xiàn)，若此時(shí)還有總線(xiàn)請(qǐng)求信號(hào)琅捏，控制器繼續(xù)進(jìn)行輪流查詢(xún)生百，開(kāi)始下一個(gè)總線(xiàn)分配過(guò)程。
計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢(xún)
優(yōu)先級(jí)設(shè)置靈活午绳，對(duì)故障不敏感置侍。連線(xiàn)及控制過(guò)程較為復(fù)雜映之。
-
獨(dú)立請(qǐng)求：
每個(gè)部件都有各自的一對(duì)總線(xiàn)請(qǐng)求和總線(xiàn)允許線(xiàn)拦焚，各部件可以獨(dú)立地向控制器發(fā)出總線(xiàn)請(qǐng)求，總線(xiàn)已被分配信號(hào)線(xiàn)是所有部件公用的杠输，如圖所示赎败。當(dāng)部件要申請(qǐng)使用總線(xiàn)時(shí)，送總線(xiàn)請(qǐng)求信號(hào)到總線(xiàn)控制器蠢甲，如果總線(xiàn)已被分配信號(hào)線(xiàn)還未建立僵刮，即總線(xiàn)空閑時(shí)，總線(xiàn)控制器按照某種算法對(duì)同時(shí)送來(lái)的請(qǐng)求進(jìn)行裁決鹦牛，確定響應(yīng)哪個(gè)部件發(fā)來(lái)的總線(xiàn)請(qǐng)求搞糕，然后返回這個(gè)部件相應(yīng)的總線(xiàn)允許信號(hào)，部件得到總線(xiàn)允許信號(hào)后曼追，去除其請(qǐng)求窍仰，建立總線(xiàn)已被分配信號(hào)，這次的總線(xiàn)分配結(jié)束礼殊，直至該部件傳輸完數(shù)據(jù)驹吮，撤消總線(xiàn)已被分配信號(hào)，經(jīng)總線(xiàn)控制器去除總線(xiàn)準(zhǔn)許信號(hào)晶伦，可以接受新的申請(qǐng)信號(hào)碟狞，開(kāi)始下一次的總線(xiàn)分配。
獨(dú)立請(qǐng)求
獨(dú)立請(qǐng)求速度最快婚陪，但硬件器件用量最大族沃，連線(xiàn)多，成本較高。
其中第一種最不穩(wěn)定脆淹。
總線(xiàn)通信控制
- 同步通信：
要求發(fā)收雙方具有同頻同相的同步時(shí)鐘信號(hào)智润，只需在傳送報(bào)文的最前面附加特定的同步字符，使發(fā)收雙方建立同步未辆，此后便在同步時(shí)鐘的控制下逐位發(fā)送/接收窟绷。 - 異步通信：
異步通信克服了同步通信的缺點(diǎn)，允許各模塊速度的不一致性咐柜，給設(shè)計(jì)者充 分的靈活性和選擇余地兼蜈。它沒(méi)有公共的時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)，不要求所有部件嚴(yán)格的統(tǒng)一操作時(shí)間拙友，而是采用應(yīng)答方式（又稱(chēng)握手方式）为狸，即當(dāng)主模塊發(fā)出請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，一直等待從模塊反饋回來(lái)“響應(yīng)”信號(hào)后遗契，才開(kāi)始通信辐棒。當(dāng)然，這就要求主牍蜂、從模塊之間增加兩條應(yīng)答線(xiàn)漾根。 - 不互鎖
- 半互鎖
- 全互鎖
- 半同步通信
- 分離式通信
總線(xiàn)復(fù)用：
一條信號(hào)線(xiàn)上分時(shí)傳送兩種信號(hào)。例如鲫竞，通常地址總線(xiàn)與數(shù)據(jù)總線(xiàn)在物理上 是分開(kāi)的兩種總線(xiàn)辐怕，地址總線(xiàn)傳輸?shù)刂反a，數(shù)據(jù)總線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)信息从绘。為了提高總線(xiàn)的利用率寄疏，優(yōu)化設(shè)計(jì)，特將地址總線(xiàn)和數(shù)據(jù)總線(xiàn)共用一組物理線(xiàn)路僵井，在這組物理線(xiàn)路上分時(shí)傳輸?shù)刂沸盘?hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)陕截，即為總線(xiàn)的多路復(fù)用。
存儲(chǔ)器
存儲(chǔ)器的分類(lèi)：
1.按存儲(chǔ)器介質(zhì)分類(lèi)：半導(dǎo)體批什，磁面农曲，磁芯，光盤(pán)渊季。
2.按存取方式分類(lèi)： 隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM朋蔫，只讀存儲(chǔ)器ROM，串行訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器却汉。
3.按在計(jì)算機(jī)中的作用分類(lèi)：主存驯妄，輔助存儲(chǔ)器，緩沖存儲(chǔ)器合砂。層次結(jié)構(gòu)：
存儲(chǔ)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)在緩存-主存和主存-輔存這兩個(gè)存儲(chǔ)層次上青扔。
SRAM和DRAM的讀寫(xiě)原理：
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靜態(tài)存儲(chǔ)單元（SRAM）
●存儲(chǔ)原理：由觸發(fā)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)
●單元結(jié)構(gòu)：六管NMOS或OS構(gòu)成
●優(yōu)點(diǎn)：速度快、使用簡(jiǎn)單、不需刷新微猖、靜態(tài)功耗極低谈息；常用作Cache
●缺點(diǎn)：元件數(shù)多、集成度低凛剥、運(yùn)行功耗大
●常用的SRAM集成芯片：6116(2K×8位)侠仇，6264(8K×8位)，62256(32K×8位)犁珠，2114(1K×4位)
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動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元（DRAM）
●存貯原理：利用MOS管柵極電容可以存儲(chǔ)電荷的原理逻炊，需刷新（早期：三管基本單元；現(xiàn)在：?jiǎn)喂芑締卧?br>
●刷新(再生)：為及時(shí)補(bǔ)充漏掉的電荷以避免存儲(chǔ)的信息丟失犁享，必須定時(shí)給柵極電容補(bǔ)充電荷的操作
●刷新時(shí)間：定期進(jìn)行刷新操作的時(shí)間余素。該時(shí)間必須小于柵極電容自然保持信息的時(shí)間（小于2ms）。
●優(yōu)點(diǎn)： 集成度遠(yuǎn)高于SRAM炊昆、功耗低桨吊，價(jià)格也低
●缺點(diǎn)：因需刷新而使外圍電路復(fù)雜；刷新也使存取速度較SRAM慢凤巨，所以在計(jì)算機(jī)中视乐，SRAM常用于作主存儲(chǔ)器。
盡管如此磅甩，由于DRAM[1]存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單炊林，所用元件少，集成度高卷要，功耗低，所以目前已成為大容量RAM的主流產(chǎn)品独榴。
DRAM的刷新方式（集中僧叉，分散，異步）：
- 集中刷新：是在規(guī)定的一個(gè)刷新周期內(nèi)棺榔，對(duì)全部存儲(chǔ)單元集中一段時(shí)間逐行進(jìn)行刷新瓶堕，此 刻必須停止讀/寫(xiě)操作。
- 分散刷新：是指對(duì)每行存儲(chǔ)單元的刷新分散到每個(gè)存取周期內(nèi)完成症歇。在每個(gè)存取操作后綁定一個(gè)刷新操作郎笆。
- 異步刷新: 上述兩種刷新方式的結(jié)合。個(gè)人理解就是趕在每次電荷丟失之前忘晤，進(jìn)行一次分散刷新宛蚓。每行以電荷丟失時(shí)間為刷新周期。
MROM设塔、PROM凄吏、EPROM、EEPROM、FlashROM
- 掩模ROM（MROM）：用戶(hù)無(wú)法改變?cè)紶顟B(tài)痕钢。
- PROM：是可以實(shí)現(xiàn)一次性編程的只讀存儲(chǔ)器图柏，不得再修改。
- EPROM：是一種可擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器任连。（紫外線(xiàn)照射只能一次全部擦除或者用電 氣方法可局部擦寫(xiě)）蚤吹。
- EEPROM：電可擦除只讀存儲(chǔ)器。
- FlashROM：閃存随抠。
存儲(chǔ)器與CPU的連接（會(huì)設(shè)計(jì)與畫(huà)圖）
……
存儲(chǔ)器的校驗(yàn)（奇偶校驗(yàn)距辆，CRC校驗(yàn)）
……
輸入與輸出系統(tǒng)
- I/O設(shè)備的編址方式：
通常將I/O設(shè)備碼看作是地址碼，對(duì)I/O地址碼的編址方式可采用兩種形式： - 統(tǒng)一編址：統(tǒng)一編址就是將I/O設(shè)備看做是存儲(chǔ)器的一部分暮刃。
- 不統(tǒng)一編址 ：就是將I/O地址與存儲(chǔ)器地址分開(kāi)跨算，所以對(duì)I/O設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)必須要有專(zhuān)用的I/O指令。
- 設(shè)備尋址：每臺(tái)設(shè)備都被賦予一個(gè)設(shè)備號(hào)椭懊，當(dāng)要啟動(dòng)某一設(shè)備時(shí)直接由I/O指令的設(shè)備碼字段直接給出要啟動(dòng)的設(shè)備號(hào)诸蚕，通過(guò)接口電路中的設(shè)備選擇電路，便可選中要交換信息的設(shè)備氧猬。
