计算机的总线与I/O设备

一、总线的概述

总线提供了对外连接的接口，它使得计算机的各功能部件能够互相通信。
常见的总线标准有USB（通用串行总线）、PCI（外围部件互联总线）等…
计算机的总线与I/O设备

二、片内总线

连接各单元电路的信息通路，在CPU芯片内部连接寄存器、控制器、运算器

三、系统总线

连接组件与系统的信息通路，CPU、主内存、IO设备、各组件之间的信息传输线

①数据总线

双向传输各个部件的数据信息，通常与CPU位数一致（32位或者64位）

②地址总线

指定数据在内存中的地址，位数与存储单元有关

②控制总线

发出各种控制信号的传输线，还可以监视不同组件的状态

四、总线的仲裁

为了解决总线使用权冲突的问题，需要进行总线仲裁

①链式查询

按优先级别依次进行查询，相对不公平，对电路故障敏感

②计时器定时查询

仲裁控制器对设备编号并累计计数，当计数值与设备编号一致时获得总线使用权

③独立请求

设备可单独向仲裁器发送请求和接收请求，优先顺序可动态改变，电路相对复杂

五、I/O接口

计算机的总线与I/O设备
常见的I/O设备有鼠标、键盘、显示器等，将这些设备与主机进行连接的接口就是I/O接口

①数据线

I/O设备与主机进行数据交换的传送线

②状态线

IO设备状态向主机报告的信号线

③命令线

CPU向设备发送命令的信号线

④设备连接线

主机选择I/O设备进行操作的信号线

六、CPU与I/O设备的通信

为了处理CPU速度与I/O设备速度不一致，提出了两种解决方法：

①程序中断

当外围I/O设备就绪时，向CPU发出中断信号，CPU便可以在高速运转的同时兼顾低速设备的响应（异步）