「计算机组成原理」:总线、地址总线、数据总线和控制总线


总线(Bus):是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线.
总线(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 ,按照计算机所传输的信息种类 , 计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线 , 分别用来传输数据、数据地址和控制信号 。 总线是一种内部结构 , 它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道 , 主机的各个部件通过总线相连接 , 外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接 , 从而形成了计算机硬件系统 。 在计算机系统中 , 各个部件之间传送信息的公共通路叫总线 , 微型计算机是以总线结构来连接各个功能部件的 。
【「计算机组成原理」:总线、地址总线、数据总线和控制总线】
「计算机组成原理」:总线、地址总线、数据总线和控制总线
本文插图
总线按功能和规范可分为五大类型:

  • 数据总线(Data Bus):在CPU与RAM之间来回传送需要处理或是需要储存的数据 。
  • 地址总线(Address Bus):用来指定在RAM(Random Access Memory)之中储存的数据的地址 。
  • 控制总线(Control Bus):将微处理器控制单元(Control Unit)的信号 , 传送到周边设备 , 一般常见的为USB Bus和1394 Bus 。
  • 扩展总线(Expansion Bus):可连接扩展槽和电脑 。
  • 局部总线(Local Bus):取代更高速数据传输的扩展总线 。
其中的数据总线DB(Data Bus)、地址总线AB(Address Bus)和控制总线CB(Control Bus) , 也统称为系统总线 , 即通常意义上所说的总线 。
数据总线(Data Bus):是双向三态形式的总线 , 即他既可以把CPU的数据传送到存储器或I/O接口等其它部件 , 也可以将其它部件的数据传送到CPU 。 数据总线的位数是微型计算机的一个重要指标 , 通常与微处理的字长相一致 。 例如Intel 8086微处理器字长16位 , 其数据总线宽度也是16位 。 需要指出的是 , 数据的含义是广义的 , 它可以是真正的数据 , 也可以是指令代码或状态信息 , 有时甚至是一个控制信息 , 因此 , 在实际工作中 , 数据总线上传送的并不一定仅仅是真正意义上的数据 。
  • 是CPU与内存或其他器件之间的数据传送的通道 。
  • 数据总线的宽度决定了CPU和外界的数据传送速度 。
  • 每条传输线一次只能传输1位二进制数据 。 eg: 8根数据线一次可传送一个8位二进制数据(即一个字节) 。
  • 数据总线是数据线数量之和 。
地址总线(Address Bus)是专门用来传送地址的 , 由于地址只能从CPU传向外部存储器或I/O端口 , 所以地址总线总是单向三态的 , 这与数据总线不同 。 地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小 , 比如8位微机的地址总线为16位 , 则其最大可寻址空间为2^16=64KB , 16位微型机(x位处理器指一个时钟周期内微处理器能处理的位数(1 、0)多少 , 即字长大小)的地址总线为20位 , 其可寻址空间为2^20=1MB 。 一般来说 , 若地址总线为n位 , 则可寻址空间为2^n字节 。
  • CPU是通过地址总线来指定存储单元的 。
  • 地址总线决定了cpu所能访问的最大内存空间的大小 。 eg:20根地址线能访问的最大的内存为2^20位二进制数据(1MB)
  • 地址总线是地址线数量之和 。
控制总线(Control Bus)用来传送控制信号和时序信号 。 控制信号中 , 有的是微处理器送往存储器求信号、设备就绪信号等 。 因此 , 控制总线的传送方向由具体控制信号而定 , (信息)一般是双向的 , 控制总线的位数要根据系统的实际控制需要而定 。 实际上控制总线的具体情况主要取决于CPU 。