用汇流排接线的缺点 外围汇流排详细资料大全

外围汇流排详细资料大全  

外围汇流排，也可以称之为外设汇流排，是指计算机主机与外部设备接口的汇流排，实际上是一种外设的接口标准。目前在微型计算机上流行的接口标准有IDE（EIDE/ATA，SATA）、SCSI、USB和IEEE 1394四种。前两种主要用于连线硬碟、光碟机等外部存储设备，后面两种可以用来连线多种外部设备。

基本介绍

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简介

在计算机系统中的各部件，如 CPU、存储器以及各种 I/O 设备之间的联系，都是通过汇流排来实现的。汇流排（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束。汇流排可以分为片内汇流排和片外汇流排。 片内汇流排是CPU内部的暂存器、算术逻辑部件、控制部件以及汇流排接口部件之间的公共信息通道。片外汇流排则泛指CPU与外部器件之间的公共信息通道。外围汇流排属于片外汇流排，是是指计算机主机与外部设备接口的汇流排。

汇流排的性能指标

汇流排频宽BW

汇流排的频宽指的是单位时间内汇流排上可传送的数据量，即我们常说的每秒钟传送多少位元组。单位是位元组/秒（B/s）或兆位元组/秒（MB/s）。与汇流排频宽密切相关的两个概念是汇流排宽度和汇流排的工作频率。

汇流排宽度W

汇流排的宽度指的是汇流排能同时传送的数据位数，即我们常说的16位、32位、64位等汇流排宽度的概念。在工作频率固定的条件下，汇流排的频宽与汇流排的宽度成正比。

汇流排工作频率f

汇流排的工作频率即汇流排的时钟频率，以MHz为单位。它是指用于协调汇流排上的各种操作的时钟信号的频率。工作频率越高则汇流排工作速度越快。

分类

IDE汇流排

智慧型磁碟设备(IDE)是专门为磁碟类外部设备而设计的汇流排。IDE的起源早期微计算机系统所使用的硬碟接口为增强型小型设备接口,这种接口方式把硬碟控制器做在PC汇流排上(如ISA)，而硬碟本身仅实现机械部分和模拟至数字变换部分。汇流排上的控制卡要完成较多的工作，包括发出各种硬碟的操作命令、磁碟附加数据(扇区索引、同步、CRC校验码等)的产生与编排；使得从控制卡到磁碟的数据与命令过于复杂，容易在较长的扁平连线电缆线上出现传输错误，同时也限制了接口汇流排频宽的提高。后来设计者门把硬碟控制卡的大部分部件与磁碟有关的功能部件都移到硬碟—k，用硬碟—上带有的控制器(或CPU)来直接管理物理部件。同时将硬碟与汇流排的接口定位于更简单的汇流排信号上，即与在汇流排上设计普通的外设接口类似，从而形成了IDE接口。IDE性能指标 IDE接口实际支持的最大容量为136．9GB，在PC机上经BIOS入口转换，其参数允许的最大磁碟容量为8．4GB如不经过转换，经PC BIOS访问的磁碟仅能支持528MB的容量。 IDE支持多种数据传输方式，在ISA接口卡方式下，支持PIO和Multiword DMA方式，如在PCI接口模式下还可支持Ultra—DMA方式，各种传输方式下的最大接口传输率如教材P326 ultra-DAIA传输方式 在ultra—DMA传输方式实现之前，处理器与IDE设备的数据传输方式为PIO或DMA方式。PIO方式即CPU直接用I/O指令读取IDE设备的数据连线埠，受CPU指令周期和ISA接口的限制，这种方式下最高也仅能8MB/s的传输率，而且还要一直占用CPU。在ISA汇流排方式下，其DMA申请回响的周期甚至还不如PIO方式快，因而DMA方式在PC机上根本不采用。 ultra—DMA方式下IDE设备也是通过DRQ—DACK信号进行DMA申请与回响的。与ISA的DMA不同的是，其中的数据传送并非如ISA中每次DRQ-DACK过程中用IOR或IOW周期访问一个数据，而是用另一个时钟线的上升和下降沿各传送一个数据，因而每个时钟周期内可传送4个位元组。

SCSI汇流排

SCSI定义了一种用来支持计算机和外围设备互连的汇流排，它被设计成一种有效的外设汇流排，用来支持多个设备，允许包括多个主机。这样通过单一的SCSI，可使不同的磁碟、磁带、印表机和光碟机能加入到主机系统中去，而不需要修改系统的硬体或软体。 SCSI汇流排是一种很规范的汇流排逻辑接口，汇流排访问时的主设备称为启动设备，从设备称为目标设备，汇流排上访问过程中的汇流排裁决、信息传输等都是通过汇流排上相关的信号线按协定完成的。 汇流排操作分为裁决、选择和信息传送三个步骤。裁决期，启动设备发出的BUSY，并将自己的ID(标识)放到数据线上，每个设备的ID将占用一条数据线，各设备同时比较数据线上的ID号，数较大者占用汇流排。目标设备根据数据线的ID号与自己的相比较并通过确认。信息传送过程通过有关的信号的组合，决定信息传送的种类和方向。SCSI信息传送的不仅仅是数据，还包括命令、状态和讯息。

USB汇流排

通用串列汇流排(USB)的特点是连线简单，只需很小的接外挂程式及少数连线即可实现。它易于使用，传输速度高，可达到12Mb/s的传输率。连线长度长，可达5m。同时连线埠扩展方便，最高可支持128个USB外设。USB汇流排只有一个主机；其余的都是USB设备。 USB上信息的传送是以包的方式进行的，每一次汇流排的传送由三个包组成： ① 由主机发出的令牌(token)包，内含USB设备地址、读/写操作方式等。 ②通过地址解码，被选中的USB设备接收(写)或传送(读)数据包，这是信息传输实体内容。 ③接收数据包方发出的握手包，表示传输的正确与否。 USB各种包传送时，都采用了信息的CRC校验方式。 USB主机在USB汇流排中所起的关键作用是： ①检测USB设备的加入或去除状态。 ②管理主机与USB设备之间的控制流。 ③管理主机与USB设备之间的数据流。 ④收集USB设备的状态与活动属性。 ⑤提供有限的电源，驱动USB设备。

EEE-488汇流排

----上述两种外部汇流排是串列汇流排，而IEEE-488 汇流排是并行汇流排接口标准。IEEE-488汇流排用来连线系统，如微计算机、数字电压表、数码显示器等设备及其他仪器仪表均可用IEEE-488汇流排装配起来。它按照位并行、位元组串列双向异步方式传输信号，连线方式为汇流排方式，仪器设备直接并联于汇流排上而不需中介单元，但汇流排上最多可连线15台设备。最大传输距离为20米，信号传输速度一般为500KB/s，最大传输速度为1MB/s。