系统总线

一、基本概念

计算机系统五大部件互联方式：分散连接、总线连接

分散连接：各部件之间使用单独的连线

总线连接：各部件连到一组公共信息传输线

总线：连接多个部件的信息传输线，各个部件共享的传输介质。

总线按连接部件不同分为：片内总线，系统总线和通信总线。

二、总线的分类

片内总线：指芯片内部的总线，如CPU芯片内部寄存器与寄存器之间，寄存器与ALU之间都使用片内总线连接。

通信总线：用于计算机系统之间，或是计算机系统与其他系统之间的通信。按传输方式可分为串行通信和并行通信。并行传输距离短速度快，串行传输距离长速度慢。

系统总线：指CPU，主存，I/O设备（通过I/O接口）各大部件之间的信息传输线。由于这些部件通常都安放在主板或各个插件板（插卡）上，故又称板级总线（在一块电路板上各芯片间的连线）或板间总线。

系统总线按数据传送方式可分为：并行传输总线和串行传输总线。

系统总线按传输信息的不同分为：数据总线，地址总线和控制总线。

数据总线：

数据总线是用来传输各功能部件之间的数据信息 ，是双向传输总线，位数与机器字长，存储字长有关，一般为8位，16位或32位。数据总线的位数称为数据总线的宽度，是衡量系统性能的一个重要参数。

例：如果数据总线的宽度为8位，指令字长为16位，那么，CPU在取指阶段必须访问主存2次。

地址总线：

主要用来指出数据总线上的源数据或目的数据在主存单元的地址或I/O设备的地址。地址线上的代码是用来指明CPU欲访问的存储单元或I/O端口的地址，由CPU输出，所以地址总线是单向传输线。地址总线的位数与存储单元的个数有关。

例如：地址线位为20根，则对应的存储单元个数为2的20次方。

控制总线：

用来发出各种控制信号的传输线。由于数据总线，地址总线都是被挂在总线上的所有部件共享的，如何使各个部件能在不同时间占有总线使用权，需要依靠控制总线完成 。通常，对任一控制总线而言，它是单向传输的，但对于控制总线总体来讲，也可以说是双向的。

例如：当某设备准备就绪时，便向CPU发送中断请求；当某部件（如DMA接口）需获得总线使用权时，也向CPU发送总线请求。

另外，控制总线还起到监视各个部件的作用。例如查询该设备是处于“忙”还是“闲”，是否出错。因此对CPU而言控制信号既有输出也有输入。