總綫係統的(dí)基本(běn)工作(zuò)原理(lǐ)

總(zǒng)綫係(xì)統是(shì)指(zhǐ)微型計(jì)算機各部件(jiàn)之間傳送信(xìn)息的(dí)通道。
中(zhōng)文(wén)名(míng) 總綫係(xì)統(tǒng) 類(lèi)    型 傳(chuán)送(sòng)信息的通道 所(suǒ)在地點(diǎn) 微型計算機各部件之間(jiān) 類    型 電源綫(xiàn)，地址總(zǒng)綫
目(mù)錄(lù)
1 倍加(jiā)福總綫(xiàn)係統(tǒng)的信號類(lèi)型(xíng)
2 總倍(bèi)加福(fú)P+F綫係(xì)統構成
3 倍加福(fú)P+F總(zǒng)綫係統的基本工作原理
倍(bèi)加福P+F總(zǒng)綫係(xì)統的(dí)信號類型
由(yóu)於同(tóng)一類型總綫(xiàn)插(chā)槽(cáo)上的引腳信號(hào)有嚴格定(dìng)義，因此(cǐ)，外(wài)部插卡插(chā)入任(rèn)意一個同類型(xíng)的(dí)擴展(zhǎn)插(chā)槽中(zhōng)都能正常工作。係統總綫(xiàn)上(shàng)的(dí)各種(zhǒng)信(xìn)號(hào)連(lián)接(jiē)到擴(kuò)展(zhǎn)插槽上，當(dāng)接口(kǒu)卡（插(chā)卡）插入插槽後(hòu)，各(gè)種信號就(jiù)接入插(chā)卡(qiǎ)。就(jiù)整體(tǐ)而言(yán)，總(zǒng)綫上的信號(hào)大體(tǐ)上可分成以(yǐ)下4大(dà)類。[1]
（1）電源(yuán)綫
由(yóu)於(yú)總綫與(yǔ)接(jiē)口卡(qiǎ)相連，因此總綫為(wéi)接(jiē)口(kǒu)卡以及部分(fēn)外圍設備(bèi)提供所需的(dí)電(diàn)源。通常隻需要±5V電壓(yā)，但對於(yú)硬(yìng)盤上的步進電機（馬(mǎ)達(dá)），則需(xū)要(yào)±12V的(dí)電(diàn)壓。局部總綫(xiàn)如PCI提供+3.3V的(dí)電源。接地(dì)綫一方麵(miàn)供(gōng)應(yīng)電源使(shǐ)用，另一(yī)方麵(miàn)也可用於(yú)消除或降低幹(gān)擾(rǎo)。
（2）地址(zhǐ)總(zǒng)綫(xiàn)
I/O地址需通過(guò)擴展總(zǒng)綫送到總綫(xiàn)插(chā)槽上，的(dí)譯碼(mǎ)電路(lù)進行(háng)解(jiě)碼，選擇(zé)插(chā)卡(qiǎ)上的具體端(duān)口(kǒu)。度不同(tóng)，如(rú)ISA為(wéi)24位，PCI為32位等。
（3）數據總綫
插卡(qiǎ)插入(rù)擴展槽後，地址(zhǐ)信號經插卡上(shàng)不(bù)同類型(xíng)的擴(kuò)展總綫提供的地址(zhǐ)總綫寬(kuān)數據(jù)的(dí)傳輸是總(zǒng)綫zui重要的(dí)使(shǐ)命(mìng)。所有(yǒu)往(wǎng)來於外(wài)圍(wéi)部件與(yǔ)主板的(dí)數據信息，狀態信(xìn)息(xī)及(jí)控製(zhì)命令等(děng)都(dū)要經(jīng)過數據(jù)總綫傳(chuán)送，數據總(zǒng)綫(xiàn)是zui繁忙(máng)的一(yī)條通道。不同總綫類型，其(qí)數據總綫的(dí)位數(shù)不同。有ISA為16位(wèi)，VESA為(wéi)32位，PCI為32位並可擴展(zhǎn)為64位等(děng)。
（4）控製(zhì)總(zǒng)綫
擴展總綫(xiàn)上的控(kòng)製(zhì)信號可歸納為(wéi)時(shí)鐘信(xìn)號(hào)，讀(dú)/寫(xiě)控(kòng)製信(xìn)號(hào)，中斷(duàn)信號，DMA控製信號(hào)與電(diàn)源控(kòng)製信號等。控(kòng)製(zhì)對外部(bù)接口的讀，寫(xiě)操作(zuò)。
倍加(jiā)福P+F總(zǒng)綫係統(tǒng)構成
1.PCI總綫[2]
PXI總綫(xiàn)規(guī)範(fàn)是在PCI規範的(dí)基(jī)礎(chǔ)上發展而來(lái)的，包含了(liǎo)PCI總(zǒng)綫(xiàn)的(dí)所(suǒ)有信號(hào)綫(xiàn)，具有PCI的各(gè)項性能(néng)和(hé)特(tè)點。基本(běn)PCI總(zǒng)綫是32位總(zǒng)綫，可擴展(zhǎn)至64位。PCI總(zǒng)綫支(zhī)持(chí)猝(cù)發(fā)工(gōng)作方(fāng)式，總綫(xiàn)同(tóng)步(bù)工作頻(pín)率可達(dá)33MHz，能(néng)自動(dòng)進行配(pèi)置(zhì)以實現即(jí)插即用，可獨(dú)立(lì)於處(chǔ)理器以及任何主設備與(yǔ)從(cóng)設(shè)備之(zhī)間進(jìn)行(háng)點對(duì)點訪(fǎng)問(wèn)。
PCI總(zǒng)綫的組成包(bāo)括地址(zhǐ)數據(jù)信(xìn)號（由32位地(dì)址(zhǐ)數據(jù)復用(yòng)總綫，4條總綫(xiàn)命令(líng)和(hé)字節允(yǔn)許信號綫(xiàn)，1條奇偶校驗(yàn)綫(xiàn)構成），接(jiē)口控製信號（由幀(zhēn)周期(qī)信(xìn)號綫(xiàn)，主設備(bèi)準備好(hǎo)信號綫，從設(shè)備準備(bèi)好(hǎo)信(xìn)號綫(xiàn)，停(tíng)止(zhǐ)數(shù)據傳(chuán)送信號(hào)綫，鎖定信號綫(xiàn)構(gòu)成），仲裁信(xìn)號(hào)（由總(zǒng)綫請求信號綫(xiàn)和總綫請(qǐng)求允(yǔn)許(xǔ)信號綫(xiàn)構(gòu)成(chéng)），錯(cuò)誤(wù)報告(gào)信(xìn)號(hào)（由(yóu)數據(jù)奇(qí)偶校(xiào)驗錯誤(wù)信(xìn)號綫，漏極(jí)開路信號綫構(gòu)成），中斷請求(qiú)信號（包括4條中斷(duàn)請求信號(hào)綫），高速(sù)緩存支(zhī)持信號（包括試(shì)探返回(huí)信(xìn)號綫和(hé)預測(cè)命(mìng)中緩(huǎn)衝信號(hào)綫）和係統(tǒng)信號（由總綫時鐘信(xìn)號綫和(hé)復位信號綫(xiàn)組(zǔ)成(chéng)）。另外(wài)，為了適應對數(shù)據傳(chuán)輸(shū)速(sù)度的更(gēng)高(gāo)要求，PCI還可(kě)以另外(wài)進行擴(kuò)展(zhǎn)，經過擴(kuò)展(zhǎn)後，總(zǒng)綫增(zēng)加(jiā)32條(tiáo)數(shù)據地(dì)址復(fù)用綫，除(chú)此之(zhī)外，還(huán)有高位(wèi)傳輸(shū)請(qǐng)求信(xìn)號，高(gāo)位傳(chuán)輸(shū)響應(yīng)信(xìn)號(hào)，高位(wèi)數據(jù)允許(xǔ)信號，高位數據奇偶(ǒu)校驗信(xìn)號等(děng)。
2.倍加福P+F PXI總(zǒng)綫
PXI總(zǒng)綫(xiàn)具備(bèi)PCI總綫(xiàn)的全部內容，32位和(hé)64位數(shù)據傳(chuán)輸速率(shuài)分別可(kě)達(dá)132MB/s和(hé)264MB/s。
另外(wài)，PXI總綫(xiàn)支(zhī)持3.3V係統電壓和PCI—PCI橋(qiáo)路(lù)擴(kuò)展(zhǎn)。除了(liǎo)PCI總(zǒng)綫，PXI總(zǒng)綫增加(jiā)了本(běn)地(dì)總(zǒng)綫，參(cān)考時(shí)鐘，觸發(fā)總(zǒng)綫和星(xīng)形觸(chù)發信號(hào)綫，以適(shì)應電(diàn)子測(cè)量領域，滿(mǎn)足高度(dù)定(dìng)時(shí)，同(tóng)步與數據通信(xìn)的要(yào)求(qiú)。
PXI的本地(dì)總綫與VXI的本(běn)地(dì)總(zǒng)綫(xiàn)相似(sì)，起(qǐ)到(dào)了相(xiāng)鄰(lín)模塊之間數據(jù)通(tōng)信的(dí)橋梁(liáng)作用，它包(bāo)含(hán)左右各13條信號(hào)綫，可(kě)實現(xiàn)菊(jú)花(huā)鏈(liàn)式(shì)的(dí)總綫連接(jiē)。參考時鐘為(wéi)一路(lù)10MHz基(jī)準(zhǔn)頻率信(xìn)號(hào)，可為(wéi)多(duō)個模塊提供工(gōng)作(zuò)同步所需(xū)的時鐘(zhōng)基準。觸(chù)發總(zǒng)綫由8條(tiáo)觸(chù)發綫組成，可(kě)實(shí)現(xiàn)異步和(hé)同步觸發。星形觸發信號綫含12跳綫，由設置(zhì)在鄰近(jìn)係統(tǒng)模塊2號槽(cáo)的星(xīng)形觸發(fā)控製器(qì)發(fā)出，接(jiē)至其他各(gè)模(mó)塊實(shí)現對模塊工(gōng)作的(dí)控(kòng)製(zhì)。PXI可利(lì)用PCI—PCI橋(qiáo)接技(jì)術進行(háng)係統(tǒng)擴展。擴(kuò)展(zhǎn)時須采(cǎi)用一(yī)定的(dí)橋接器模(mó)塊(kuài)，這(zhè)樣在(zài)兩個PXI機箱內各安裝一(yī)個(gè)橋(qiáo)接(jiē)器模塊(kuài)，即可連成一(yī)個(gè)整(zhěng)體(tǐ)設(shè)備。這(zhè)個設(shè)備隻有一個主(zhǔ)設備內(nèi)裝(zhuāng)有係(xì)統(tǒng)控(kòng)製器模塊(kuài)，另一個則(zé)沒(méi)有控(kòng)製器(qì)。
倍(bèi)加(jiā)福(fú)P+F總(zǒng)綫係統的基(jī)本工(gōng)作(zuò)原(yuán)理
總綫(xiàn)係(xì)統的工作簡單(dān)地(dì)說(shuō)就(jiù)是在總(zǒng)綫控(kòng)製器(qì)的(dí)作用下，通過(guò)總綫(xiàn)設備(bèi)接口控製，管(guǎn)理(lǐ)連接(jiē)在(zài)總綫上的(dí)設備(bèi)使用(yòng)總綫。一(yī)個(gè)簡單的(dí)總綫
倍(bèi)加福(fú)P+F設備使用(yòng)總(zǒng)綫(xiàn)的過(guò)程(chéng)描(miáo)述如下：
·首先，設(shè)備發出總綫使用(yòng)請求，並等待(dài)獲(huò)得總(zǒng)綫(xiàn)使(shǐ)用(yòng)權(quán)；
·總綫控(kòng)製器根據使(shǐ)用總(zǒng)綫(xiàn)的規(guī)則，對該請求給出應(yīng)答(dá)，表明(míng)該設(shè)備可(kě)以使用總綫；
·設(shè)備在得到應答(dá)以後，就開(kāi)始(shǐ)使(shǐ)用(yòng)總綫(xiàn)進行數(shù)據交(jiāo)換；
·數據交換(huàn)完(wán)成(chéng)以後(hòu)，設(shè)備將發出(chū)撤銷使用(yòng)總綫的(dí)請求(qiú)，表示(shì)設備(bèi)本次使用總(zǒng)綫完畢；
·總(zǒng)綫(xiàn)控(kòng)製(zhì)器(qì)在(zài)接收到撤(chè)銷使用(yòng)總綫的請(qǐng)求(qiú)信號後，收回(huí)總綫(xiàn)使用(yòng)權(quán)，使總(zǒng)綫處(chǔ)於(yú)釋放狀態(tài)，然後發(fā)出(chū)總綫(xiàn)撤銷使用應(yīng)答(dá)信號(hào)；
·總(zǒng)綫撤(chè)銷使(shǐ)用(yòng)應答(dá)信(xìn)號發出以(yǐ)後，總綫(xiàn)進(jìn)入(rù)空(kōng)閒狀態，可(kě)以接受新的請求(qiú)。