什么是计算机总线?计算机总线又分为哪些?

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什么是计算机总线?计算机总线又分为哪些?

2024-06-09 19:48| 来源: 网络整理| 查看: 265

总线是计算机各部件之间传递信息的基本通道。依据传递的内容不同,总线又分为数据总线、地址总线和控制总线3种。

1)数据总线:数据总线用于传递数据信息。此处的“数据”是广义的,既可以是一般意义上的数据(例如送往打印机上的打印数据),也可以是指令代码(如将磁盘上的程序加载到内存),还可以是状态或控制信息(如外设送往CPU的状态信息)。数据总线是双向的,CPU既可以向其他部件发送数据,也可以接收来自其他部件的数据。例如:CPU可以向内存中写入数据,也可以从内存中读出数据。同样,CPU访问外设也是有读(对输入设备)有写(对输出设备)。

数据总线的位数是计算机的一个重要的指标,它体现传输数据的能力,通常与CPU的位数相对应。

2)地址总线:地址总线用于传输地址的信息,如要访问外设的内存地址、某个外设的地址等。由于地址通常由CPU提供的,所以地址总线一般是单向传输的。

由于地址总线传输内存的地址,所以,地址总线的位数决定了CPU可以直接寻址的内存范围。例如32位CPU的地址总线通常也是32位,可以表示出232个不同的内存地址,即可访问的内存容量为4GB(232=4294967296)。

3)控制总线:顾名思义,控制总线用于传送控制信号。例如CPU向内存或输入输出接口电路发出的读写信号;又如,输入输出接口电路向CPU发送的用于同步工作的联络信号等。

外存储器和输入输出设备通称为外部设备。由于外部设备工作原理各不相同,一般都要通过接口电路与CPU相连,这种接口电路通称为I/O接口。

I/O接口实现CPU与外部设备之间的信息交换。为便于对I/O接口的访问,系统对I/O接口中的寄存器统一进行编址。并称之为端口地址。这样CPU访问外设就如同访问内存一样,通过地址访问指定的外部设备。

Q:为什么外设一定要通过设备接口与CPU相连,而不是如同内存那样直接挂在总线上呢?这主要有以下几点原因?

a)  由于CPU只能处理数字信息,而外设的输入输出信息有数字的,也有模拟的,所以需要接口设备进行转换。

b)  由于CPU只能接收/发送并行信息,而外设的信息有些是并行的,有些是串行的,所以有个串并行信息转换的问题,这也需要接口来实现。

c)  外设的工作速度远低于CPU,需要接口在CPU与外设之间起到缓冲和联络作用。



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