大学计算机基础(文科)
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

2.4 计算机的系统总线

计算机系统五大部件之间是通过总线相互连接在一起的。总线是计算机中各部件间、计算机系统之间传输信息的公共通路。

系统总线又称内总线,是指连接计算机中的CPU、内存、各种输入/输出接口部件的一组物理信号线及其相关的控制电路。它是计算机中各部件间传输信息的公共通路。由于这些部件通常都制作在各个插件上,故又称板级总线(即在一块电路板上各芯片间的连线)和板间总线。系统总线传输3类信息:数据、地址和控制信息。因此,按照传输信息的不同,可将系统总线分为3类:地址总线、数据总线和控制总线。

1.地址总线(Address Bus,AB)

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内存单元的地址。例如,要从存储器中读出一个数据,则CPU要将此数据所在存储单元的地址送到地址总线上。又如,要将某数据经I/O设备输出,则CPU除了需将数据送到数据总线上外,同时还需将该输出设备的地址(通常都经I/O接口)送到地址总线上。可见,地址总线上的代码用来指明CPU要访问的存储单元或I/O端口地址,它是单向传输的。地址总线的位数与存储单元的个数有关,如地址总线为20根,则对应的存储单元个数为220个,即容量为220字节。

2.数据总线(Data Bus,DB)

数据总线用来传输各功能部件之间的数据信息,是双向传输总线,其位数与机器字长、存储字长有关,一般为8位、16位、32位或64位。数据总线的条数称为数据总线的宽度,是衡量系统性能的一个重要参数。

3.控制总线(Control Bus,CB)

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,如何使各部件能在不同时刻占有总线使用权,需依靠控制总线来完成。因此,控制总线是用来发出各种控制信号的传输线。对于任意一条控制线而言,它的传输只能是单向的。例如,存储器读/写命令、I/O读/写命令都是由CPU发出的。但对于控制总线整体来说,又可认为是双向的。例如,I/O设备也可以向CPU发出请求信号,如当某设备准备就绪时,便向CPU发出中断请求。此外,控制总线还起到监视各部件状态的作用,如查询该设备是处于“忙”还是“闲”的状态,是否出错等。因此,控制信号既有输出又有输入。