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Kann der Bus entsprechend seiner Funktion in zwei Typen unterteilt werden: Datenbus und Steuerbus?

青灯夜游
Freigeben: 2022-07-21 16:46:47
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Fehler. Busse lassen sich entsprechend ihrer Funktion in fünf Typen einteilen: 1. Datenbus, der zur Übertragung von Dateninformationen dient. Der Datenbus ist ein bidirektionaler Drei-Zustands-Bus, der Daten, die verarbeitet oder gespeichert werden müssen, zwischen CPU und RAM überträgt. 2. Adressbus, der zur Angabe der Adresse der im RAM gespeicherten Daten verwendet wird , Es wird hauptsächlich zur Übertragung von Steuersignalen und Zeitsignalen verwendet. 4. Der Erweiterungsbus ist ein Bus für die Datenkommunikation zwischen externen Geräten und dem Computerhost. 5. Der lokale Bus ist ein Bus der ersten Ebene oder eine Verwaltungsschicht, die zwischen dem ISA-Bus und hinzugefügt wird dem CPU-Bus.

Kann der Bus entsprechend seiner Funktion in zwei Typen unterteilt werden: Datenbus und Steuerbus?

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 7-System, Dell G3-Computer.

Bus (Bus) ist eine öffentliche Kommunikationsleitung zur Übertragung von Informationen zwischen verschiedenen Funktionskomponenten eines Computers. Es handelt sich um einen aus Drähten bestehenden Übertragungsstrang.

Der Bus ist eine interne Struktur. Er ist ein gemeinsamer Kanal für die Übertragung von Informationen durch CPU, Speicher, Eingabe- und Ausgabegeräte. Die verschiedenen Komponenten des Hosts sind über entsprechende Verbindungen mit dem Bus verbunden Schnittstellenschaltungen und bilden so ein Computer-Hardwaresystem. In einem Computersystem wird der gemeinsame Kanal zur Übertragung von Informationen zwischen verschiedenen Komponenten als Bus bezeichnet. Mikrocomputer verwenden eine Busstruktur, um verschiedene Funktionskomponenten zu verbinden.

Bus kann nach Funktionen und Spezifikationen in fünf Typen unterteilt werden:

  • Datenbus: Daten, die verarbeitet oder gespeichert werden müssen, werden zwischen CPU und RAM hin und her übertragen.

  • Adressbus: Wird verwendet, um die Adresse der im RAM (Random Access Memory) gespeicherten Daten anzugeben.

  • Steuerbus: Überträgt Signale von der Mikroprozessor-Steuereinheit (Steuereinheit) an Peripheriegeräte.

  • Erweiterungsbus: Ein Bus für die Datenkommunikation zwischen externen Geräten und dem Computerhost, z. B. ISA-Bus, PCI-Bus.

  • Lokaler Bus: ein Erweiterungsbus, der die schnellere Datenübertragung ersetzt.

Datenbus DB

„Datenbus DB“ wird zur Übertragung von Dateninformationen verwendet. Der Datenbus ist ein bidirektionaler Drei-Zustands-Bus, das heißt, er kann Daten von der CPU an andere Komponenten wie Speicher oder E/A-Schnittstellen übertragen und auch Daten von anderen Komponenten an die CPU übertragen. Die Anzahl der Bits im Datenbus ist ein wichtiger Indikator für einen Mikrocomputer und stimmt normalerweise mit der Wortlänge des Mikroprozessors überein. Beispielsweise beträgt die Wortlänge des Intel 8086-Mikroprozessors 16 Bit und die Breite des Datenbusses beträgt ebenfalls 16 Bit. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass die Bedeutung von Daten weit gefasst ist. Dabei kann es sich um reale Daten, Befehlscodes oder Statusinformationen und manchmal sogar um Steuerinformationen handeln. Daher sind die auf dem Datenbus übertragenen Daten nicht unbedingt nur reale Daten .

Data Bus (DataBus) standardisiert die Implementierungsmethode für die gemeinsame Nutzung und den Austausch von Daten in homogenen Systemen und heterogenen Systemen in einem großen integrierten Anwendungssystem sowie den Standard für den Datenaustausch zwischen Systemen. Es kann zur Übertragung von Informationen zwischen Mikroprozessor und Speicher, Mikroprozessor und Ein- und Ausgabeschnittstelle verwendet werden. Die Breite des Datenbusses ist ein wichtiger Indikator für die Computerleistung. Mikrocomputer-Datenbusse sind meist 32-Bit oder 64-Bit.

  • 1. Geschäftsentitätsdatenaustausch: Jedes Subsystem verfügt über eine Geschäftsentitätsschicht in der Architekturschicht. Der Datenaustauschmechanismus richtet eine Schicht in der Geschäftsentitätsschicht ein, die für alle Anwendungssysteme transparent ist. Subsysteme können unabhängig von den spezifischen technischen Lösungen, die sie implementieren, über die Geschäftseinheitsschicht gemeinsam nutzen und interagieren. Dadurch wird auch eine Struktur geschaffen, die eine kontinuierliche Integration und Geschäftserweiterung zwischen Subsystemen durchführen kann, wodurch ein skalierbares, vollständig integriertes Informationssystem erreicht wird.

  • 2. WebService-Datenaustausch: Es handelt sich um einen Webservice-Standard, der eine Lösung für die gemeinsame Nutzung und den Austausch von Daten zwischen heterogenen Systemen bietet. Er kann auch zur Verwendung einheitlicher Schnittstellenstandards für die Datenfreigabe und den Austausch bei der Produktintegration verwendet werden.

Adressbus AB

„Adressbus AB“ wird speziell zur Übertragung von Adressen verwendet. Da Adressen nur von der CPU an externe Speicher oder I/O-Ports übertragen werden können, ist der Adressbus immer unidirektional und dreifach. Zustand, der sich vom Datenbus unterscheidet. Die Anzahl der Bits im Adressbus bestimmt die Größe des Speicherplatzes, den die CPU direkt adressieren kann. Der Adressbus eines 8-Bit-Mikrocomputers beträgt beispielsweise 16 Bit, sodass sein maximal adressierbarer Speicherplatz 2 ^ 16 = 64 KB beträgt. Ein 16-Bit-Mikrocomputer (x-Bit-Verarbeitung Der Adressbus bezieht sich auf die Anzahl der Bits [1, 0], die der Mikroprozessor in einem Taktzyklus verarbeiten kann, dh die Wortgröße) beträgt 20 Bit und sein adressierbarer Raum beträgt 2^20=1 MB. Wenn der Adressbus n Bits umfasst, beträgt der adressierbare Raum im Allgemeinen 2 ^ n Bytes.

Steuerbus CB

Der Steuerbus (ControlBus) wird als CB bezeichnet. Der Steuerbus dient hauptsächlich der Übertragung von Steuersignalen und Zeitsignalen. Von den Steuersignalen werden einige vom Mikroprozessor an die Schnittstellenschaltungen des Speichers und der Eingabe- und Ausgabegeräte gesendet, z. B. Lese-/Schreibsignale, Chipauswahlsignale, Interrupt-Antwortsignale usw.; einige werden von anderen an die CPU zurückgekoppelt Komponenten, wie zum Beispiel: Interrupt-Anforderungssignale, Reset-Signal, Bus-Anforderungssignal, Geräte-Bereitschaftssignal usw. Daher wird die Übertragungsrichtung des Steuerbusses durch das spezifische Steuersignal bestimmt, das im Allgemeinen bidirektional ist. Die Anzahl der Bits im Steuerbus richtet sich nach den tatsächlichen Steueranforderungen des Systems. Tatsächlich hängt die spezifische Situation des Steuerbusses hauptsächlich von der CPU ab.

Der Steuerbus ist miteinander verbunden, um die Kommunikation und Datenübertragung zwischen ihnen zu vervollständigen und zu realisieren. Daher ist das Konzept des Busses die Grundlage für das Verständnis der Struktur, des Funktionsprinzips und der gegenseitigen Beziehung zwischen Komponenten von PC und Motherboard. Zu diesen Steuerinformationen gehören die Lese- und Schreibsignale der CPU an den Speicher und die Eingabe- und Ausgabeschnittstellen, die Interrupt-Anforderungen oder DMA-Anforderungssignale von den Eingabe- und Ausgabeschnittstellen an die CPU, die Antwort- und Antwortsignale der CPU an diese Eingabe- und Ausgabeschnittstellen usw die verschiedenen Arbeitsstatussignale der Ein- und Ausgangsschnittstellen und verschiedene andere Funktionssteuersignale. Der Steuerbus verläuft zwischen der CPU, dem Speicher sowie den Eingabe- und Ausgabegeräten.

Erweiterungsbus

Ein Erweiterungsbus ist eine Reihe von Übertragungsleitungen, die Informationen von einer oder mehreren Quellkomponenten an eine oder mehrere Zielkomponenten übertragen.

Erweiterungsbustyp:

  • PC/XT-Bussystem

In den frühen 1980er Jahren stellte IBM PC/XT mit dem verwendeten 8-Bit-Erweiterungsbus einen neuen Busstandard dar. Dieses Modell stellte das Apple ΙΙ schnell in den Schatten.

Mit der Verbesserung der Peripheriegeräteleistung, der Hauptspeichergeschwindigkeit und der 16-Bit-Zentralprozessorleistung kann sich der 8-Bit-Bus nicht mehr an neue Technologien anpassen. IBM hat Intel zur Einführung eines neuen 16-Bit-Mikroprozessors 80286 für die Entwicklung von PCs verwendet. AT persönlich Der Computer verwendet einen neuen 16-Bit-Erweiterungsbus, der durch Hinzufügen von Adresssignalen, Datensignalleitungen und Steuersignalleitungen zum PC/XT-Erweiterungsbus gebildet wird. Diese beiden Busse existieren seit langem nebeneinander auf demselben Chassis.

  • ISA-Bussystem

Das Erweiterungsbussystem von PC/AT ist der Industriestandard-Architekturbus (ISA), der seit langem auf dem Markt eingesetzt wird. Dieses 16-Bit-Erweiterungsbussystem war lange Zeit das Mainstream-System, das von Motherboard-Herstellern auf dem Markt verwendet wurde. Einige Leute versuchten, einen anderen Standard zu etablieren, aber dieser wurde vom Markt verdrängt (diese Situation blieb bis zum Aufkommen des 32-Bit-Mikroprozessors bestehen). Chips) nach).

Lokaler Bus

Der lokale Bus ist ein Bus der ersten Ebene oder eine Verwaltungsschicht, die zwischen dem ISA-Bus und dem CPU-Bus hinzugefügt wird. Dies ermöglicht einige Hochgeschwindigkeits-Peripheriegeräte. Wie zum Beispiel Grafikkarte. Der Festplattencontroller wird vom ISA-Bus entfernt und über den lokalen Bus direkt mit dem CPU-Bus verbunden, um dem Hochgeschwindigkeits-CPU-Bus zu entsprechen.

Die Lokalbus-Technologie stellt eine wesentliche Veränderung in der Entwicklung der PC-Architektur dar. Sie ermöglicht einen qualitativen Sprung in der Datenaustauschgeschwindigkeit zwischen Peripheriegeräten, CPU und Speicher, und der Leistungsunterschied zwischen PCs und kleinen Workstations verschwindet allmählich.

Hochleistungs-Mikroprozessoren können mit Taktfrequenzen über 33 MHz laufen, müssen aber noch auf Festplatten, Grafikkarten und andere Peripheriegeräte warten. Die Single-Bus-Systemstruktur ist zu einem Engpass bei der Verbesserung der Gesamtleistung des Mikrocomputers geworden. Um dieses Problem zu lösen, wird der herkömmlichen Busstruktur ein lokaler Bus hinzugefügt, um die Gesamtleistung der Maschine zu verbessern. Die derzeit implementierten lokalen Busse können in dedizierte lokale Busse, VESA-Lokalbusse und PCI-Lokalbusse unterteilt werden.

Der durch den VESA-Bus definierte „lokale Bus“ verbindet Adress-, Daten- und Steuersignale direkt mit den Pins der Haupt-CPU. Das Busdesign ist einfach und hat keinen Puffer. Wenn die CPU-Geschwindigkeit höher als 33 MHz ist, kommt es zu Verarbeitungsverzögerungen und Wartezuständen. Daher können nur drei Peripheriegeräte zuverlässig gesteuert werden.

Der Ausgangspunkt des PCI-Lokalbus-Designs besteht darin, die Verbindung peripherer Komponenten zu verbessern, in der Hoffnung, dass daraus ein plattform-/prozessorübergreifender universeller E/A-Komponentenschnittstellenstandard wird. Daher ist der PCI-Bus unabhängig vom Bus und hat nichts mit CPU-Pins zu tun. Die Übernahme des Gruppenmodus, die lineare Burst-Übertragung, die Bus-Master-Steuerung und der synchrone Betrieb sind möglich. Es verfügt über eine starke Kompatibilität mit anderen Bussen und bietet eine automatische Konfigurationsfunktion.

Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie in der Spalte „FAQ“!

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