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匯流排的特點有哪些優缺點

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匯流排(Bus)是計算機各種功能部件之間傳送資訊的公共通訊幹線,它是由導線組成的傳輸線束, 按照計算機所傳輸的資訊種類,計算機的匯流排可以劃分為資料匯流排、地址匯流排和控制匯流排,下面是本站小編給大家整理的匯流排的特點簡介,希望能幫到大家!

匯流排的特點有哪些優缺點
  匯流排的特點優缺點

採用匯流排結構的主要優點

1、面向儲存器的雙匯流排結構資訊傳送效率較高,這是它的主要優點。但CPU與I/O介面都要訪問儲存器時,仍會產生衝突。

2、CPU與高速的區域性儲存器和區域性I/O介面通過高傳輸速率的區域性匯流排連線,速度較慢的全域性儲存器和全域性I/O介面與較慢的全域性匯流排連線,從而兼顧了高速裝置和慢速裝置,使它們之間不互相牽扯。

3、簡化了硬體的設計。便於採用模組化結構設計方法,面向匯流排的微型計算機設計只要按照這些規定製作cpu外掛、儲存器外掛以及I/O外掛等,將它們連入匯流排就可工作,而不必考慮匯流排的詳細操作。

4、簡化了系統結構。整個系統結構清晰。連線少,底板連線可以印製化。

5、系統擴充性好。一是規模擴充,規模擴充僅僅需要多插一些同類型的外掛。二是功能擴充,功能擴充僅僅需要按照匯流排標準設計新外掛,外掛插入機器的位置往往沒有嚴格的限制。

6、系統更新效能好。因為cpu、儲存器、I/O介面等都是按匯流排規約掛到總線上的,因而只要匯流排設計恰當,可以隨時隨著處理器的晶片以及其他有關晶片的進展設計新的外掛,新的外掛插到底板上對系統進行更新,其他外掛和底板連線一般不需要改。

7、便於故障診斷和維修。用主機板測試卡可以很方便找到出現故障的部位,以及匯流排型別。

  採用匯流排結構的缺點

由於在CPU與主儲存器之間、CPU與I/O裝置之間分別設定了匯流排,從而提高了微機系統資訊傳送的速率和效率。但是由於外部裝置與主儲存器之間沒有直接的通路,它們之間的資訊交換必須通過CPU才能進行中轉,從而降低了CPU的工作效率(或增加了CPU的佔用率。一般來說,外設工作時要求CPU干預越少越好。CPU干預越少,這個裝置的CPU佔用率就越低,說明裝置的智慧化程度越高),這是面向CPU的雙匯流排結構的主要缺點。同時還包括:

1、利用匯流排傳送具有分時性。當有多個主裝置同時申請匯流排的使用是必須進行匯流排的仲裁

2、匯流排的頻寬有限,如果連線到總線上的某個硬體裝置沒有資源調控機制容易造成資訊的延時(這在某些即時性強的地方是致命的)。

3、連到總線上的裝置必須有資訊的篩選機制,要判斷該資訊是否是傳給自己的。

匯流排特性

由於匯流排是連線各個部件的一組訊號線。通過訊號線上的訊號表示資訊,通過約定不同訊號的先後次序即可約定操作如何實現。匯流排的特性如下

(1)物理特性:

物理特性又稱為機械特性,指總線上部件在物理連線時表現出的一些特性,如插頭與插座的幾何尺寸、形狀、引腳個數及排列順序等。

(2)功能特性:

功能特性是指每一根訊號線的功能,如地址匯流排用來表示地址碼。資料匯流排用來表示傳輸的資料,控制匯流排表示總線上操作的命令、狀態等。

(3)電氣特性:

電氣特性是指每一根訊號線上的訊號方向及表示訊號有效的電平範圍,通常,由主裝置(如CPU)發出的訊號稱為輸出訊號(OUT),送入主裝置的訊號稱為輸入訊號(IN)。通常資料訊號和地址訊號定義高電平為邏輯1、低電平為邏輯0,控制訊號則沒有俗成的約定,如WE表示低電平有效、Ready表示高電平有效。不同匯流排高電平、低電平的電平範圍也無統一的規定,通常與TTL是相符的。

(4)時間特性:

時間特性又稱為邏輯特性,指在匯流排操作過程中每一根訊號線上訊號什麼時候有效,通過這種訊號有效的時序關係約定,確保了匯流排操作的正確進行。

為了提高計算機的'可拓展性,以及部件及裝置的通用性,除了片內匯流排外,各個部件或裝置都採用標準化的形式連線到總線上,並按標準化的方式實現總線上的資訊傳輸。而匯流排的這些標準化的連線形式及操作方式,統稱為匯流排標準。如ISA、PCI、USB匯流排標準等,相應的,採用這些標準的匯流排為ISA匯流排、PCI匯流排、USB匯流排等。

  關於匯流排

任何一個微處理器都要與一定數量的部件和外圍裝置連線,但如果將各部件和每一種外圍裝置都分別用一組線路與CPU直接連線,那麼連線將會錯綜複雜,甚至難以實現。為了簡化硬體電路設計、簡化系統結構,常用一組線路,配置以適當的介面電路,與各部件和外圍裝置連線,這組共用的連線線路被稱為匯流排。

採用匯流排結構便於部件和裝置的擴充,尤其制定了統一的匯流排標準則容易使不同裝置間實現互連。

微機中匯流排一般有內部匯流排、系統匯流排和外部匯流排。內部匯流排是微機內部各外圍晶片與處理器之間的匯流排,用於晶片一級的互連;而系統匯流排是微機中各外掛板與系統板之間的匯流排,用於外掛板一級的互連;外部匯流排則是微機和外部裝置之間的匯流排,微機作為一種裝置,通過該匯流排和其他裝置進行資訊與資料交換,它用於裝置一級的互連。