总线：一组能为多个部件分时共享的公共信息传送线路

共享：总线上可以挂接多个部件，多个部件之间互相交换信息可以通过这组线路分时共享

分时：同一时刻只允许有一个部件向总线发出信息，如果系统中有多个部件，则它们只能分时地向总线发送信息。

为什么使用总线：

计算机早期采用分散连接方式，不易实现随时增减外部设备。增加灵活性

总线特性:

总线分类：

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按数据传输格式：

串行总线：

串行传输：数据在一条线路上按位依次进行传输

优点：只需要一条传输线，成本低廉，广泛应用于长距离传输；应用于计算机内部时，可以节省布线空间

缺点：在数据发送和接受的时候要进行拆卸（把二进制数一位一位的传送）和装配（一位一位的接收二进制数），要考虑串行-并行转换的问题

并行总线：

并行传输：每个数据位都有一条独立的传输线，所有的数据位同时传输

优点：总线的逻辑时序比较简单，电路实现起来比较容易

缺点：信号线数量多，占用更多的布线空间；

远距离传输成本高昂；

由于工作频率较高时，并行的信号线之间产生严重干扰，对每条线等长的要求也越高，所以无法持续提升工作频率。（总线带宽=工作频率↓*总线宽度↑）

两者带宽比较：

1、工作频率相同时，串行总线传输速度比并行总线慢

2、并行总线的工作频率无法持续提高，而串行总线可以通过不断提高工作频率来提高传输速度，最终超过并行总线

按总线功能：

片内总线：

CPU芯片内部寄存器与寄存器之间，寄存器与ALU之间的公共连接线。

系统总线：

计算机系统内各功能部件（CPU,主存，I/O接口）之间相互连接的总线

根据传输信息内容的不同：

分为

数据总线：

●传输各功能部件之间的数据信息，包括指令和操作数；

●位数（线根数）与机器字长、储存字长有关

●双向传输

数据通路：数据流经的路径

地址总线：

●传输地址信息，包括主存单元或I/O端口的地址

●位数（根数）与主存地址空间大小及设备数量有关

●单向（由CPU传向外部）

控制总线：

●传输控制信息（控制信号，响应信号，时序信号）

●一根控制线传输一个信号；

●有入（主存/外设返回CPU的反馈信号）有出（CPU送出控制命令）

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通信总线：

用于计算机系统之间或与其他系统之间传送的总线

按时序控制方式：同步总线、异步总线

总线结构：

单总线结构：

结构：CPU、主存、IO设备都连接在一组总线上，允许各设备间之间交换信息

注意：单总线不是只有一根信号线，系统总线按传送信息的不同可以细分为地址总线，数据总线和控制总线

优点：结构简单，成本低，易于接入新的设备

缺点：带宽低（速度低），负载重（电流大），多个部件只能争用唯一的总线，并不支持并非传送操作

双总线结构：

两条总线：主存总线--用于CPU、主存和通道之间进行数据传送

IO总线--用于多个外部设备与通道之间进行数据传送

通道：具有特殊功能的处理器，能对IO设备进行统一管理，通道程序放在主存中

主存总线支持突发（猝发）传送：送到一个地址，收到多个地址连续的数据（首地址）

优点：低速的IO设备从单总线上分离处理，实现储存器总线和IO总线分离

缺点：需要增加通道等硬件设备

三总线结构：

结构：主存总线，IO总线，DMA总线

优点：提高了IO设备的性能，使其更快地响应命令，提高系统吞吐量

缺点：系统工作效率较低（CPU某一时刻只能和一条总线通信）

补充：

总线复用：不同的信号共用同一组物理线路，分时使用

优点：减少总线中信号线的数量

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