2011年計(jì)算機(jī)等級考試三級PC技術(shù)第三章要點(diǎn)(14)

　　四、系統(tǒng)總線與外設(shè)接口:基本原理、ISA總線、PCI局部總線、串行接口、SCSI接口1.系統(tǒng)總線

　　在微機(jī)中連接CPU、內(nèi)存、外存、各種I/O接口的信號及其控制電路稱為系統(tǒng)總線。系統(tǒng)總線包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。其中，數(shù)據(jù)總線是雙向三態(tài)(高電平、低電平和高阻)的，地址總線是單向的(從CPU輸出)，控制總線按其功能，有從CPU發(fā)出的，也有向CPU輸入的狀態(tài)或請求信號。此外，系統(tǒng)總線還包括各種電源線、地線等。

　　2.ISA(Industry Standard Architecture)總線

　　ISA總線是286機(jī)采用的總線，為了與PC/XT機(jī)兼容，除保留原XT機(jī)的62線插槽外，還增加了一個(gè)36線插槽，共計(jì)98線。所以ISA插卡也是98線。

　　ISA總線的數(shù)據(jù)位寬為16位，地址線為24條，供I/O插卡使用的硬中斷為11級。因?yàn)樵贗RQ0～I(xiàn)RQ15中，除IRQ0(定時(shí)器通道0中斷)，IRQ1(鍵盤中斷)，IRQ2(8259級聯(lián))，IRQ8(實(shí)時(shí)時(shí)鐘中斷)，IRQ13(協(xié)處理器中斷)外，可提供給I/O插卡用的最多為11個(gè)。

　　3.PCI(Peripheral Component Interconnect)局部總線

　　為了改進(jìn)ISA總線的性能，曾推出擴(kuò)展的ISA總線，即EISA總線，但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，未能廣泛推廣;IBM公司為PS/2機(jī)設(shè)計(jì)的微通道結(jié)構(gòu)(MCA)總線，因與ISA總線不兼容而無法推廣;美國的視頻電氣標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(VESA)推出的VESA局部總線，在性能上也不是最優(yōu);目前在奔騰機(jī)上廣泛采用的局部總線是PCI，目前流行的規(guī)格是電源電壓為5V，數(shù)據(jù)位寬為32位(電源電壓可以是3.3V，數(shù)據(jù)線位寬可以是64位)。

　　PCI總線的特點(diǎn)是:

　�、俨捎肞CI橋芯片將CPU與PCI總線隔率開，保證了PCI總線的負(fù)載性能良好，它可以帶10個(gè)負(fù)載;

　�、赑CI橋就是PCI總線控制器，它支持外部設(shè)備與CPU并發(fā)工作;

　　③具有“即插即用”功能，就是外設(shè)控制卡插入PCI接口后，可立即被系統(tǒng)調(diào)用，用戶不用擔(dān)心發(fā)生I/O地址沖突等問題;

　�、躊CI是獨(dú)立于CPU的總線，其性能指標(biāo)與CPU及系統(tǒng)時(shí)鐘無關(guān)。⑤支持3.3V工作電壓，以滿足節(jié)能的綠色計(jì)算機(jī)的要求。

　　4.串行通信協(xié)議

　　異步串行通信協(xié)議又稱為起停式協(xié)議，用于按字符傳輸，在字符之間是不同步的，只保證字符內(nèi)各比特之間的同步傳輸。其通信參數(shù)有數(shù)據(jù)位數(shù)、有無奇偶校驗(yàn)、停止位數(shù)、波特率等。

　　面向比特的同步通信協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)對比特流的透明傳輸，比較著名的有高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議ALDL(High-Level Data Control)，其傳輸?shù)膸�格式以一個(gè)字節(jié)的01111110B作為開始和結(jié)束標(biāo)志，包括1～2字節(jié)的地址段，1字節(jié)的控制段，若干字節(jié)的數(shù)據(jù)段和2字節(jié)的CRC校驗(yàn)段。

　　5.串行接口標(biāo)準(zhǔn)

　　目前普遍采用的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)是RS-232-C，它使用DB-25連接器，對25條信號線作了明確的定義。在微機(jī)的串行通信中常用的信號只有9個(gè)，所以在PC機(jī)中，也使用9芯連接器。RS-232-C信號的輸入輸出方向是以數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE為標(biāo)準(zhǔn)的，因此當(dāng)兩臺計(jì)算機(jī)通過RS-232-C互連時(shí)，有關(guān)的輸入輸出信號(例如發(fā)送和接收)應(yīng)該交*連接，這又稱為無調(diào)制解調(diào)器連接。RS-232-C采用負(fù)邏輯，-15～-3V表示邏輯1(即斷開狀態(tài))，+3～+15V表示邏輯0(即接通狀態(tài))。

　　為了提高串行通信的抗干擾性，又提高了RS-423和RS-422標(biāo)準(zhǔn)，前者采用非平衡驅(qū)動(dòng)和差分接收;后者采用平衡驅(qū)動(dòng)和差分接收，能有效的抑制共模干擾，提高了傳輸速度和傳輸距離。當(dāng)然，RS-422性能更好，也更流行。

　　6.可編程串行通信接口芯片8251和8250

　　8251和8250都是可編程的串行通信接口芯片，專門負(fù)責(zé)串行通信的處理任務(wù)，從而減輕CPU的負(fù)擔(dān)。8251支持同步和異步通信，8250支持異步通信。

　　8251芯片的時(shí)鐘信號CLK為其內(nèi)部提供定時(shí)，在同步通信時(shí)，CLK應(yīng)大于發(fā)送器和接收器輸入時(shí)鐘頻率的30倍;在異步方式時(shí)，必須大于發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘的4.5倍。在同步方式下，發(fā)送時(shí)鐘的頻率和接收時(shí)鐘的頻率分別等于發(fā)送和接收的波特率;在異步方式下，發(fā)送時(shí)鐘的頻率和接收時(shí)鐘的頻率可以是發(fā)送和接收波特率的1、16、32或64倍。

　　PC機(jī)中的串行異步通信接口是以8250芯片為核心的。它具有內(nèi)部時(shí)鐘產(chǎn)生電路，根據(jù)外部1.8432MHz的時(shí)鐘頻率，經(jīng)16次分頻，產(chǎn)生發(fā)送和接收時(shí)鐘。8250內(nèi)部有10個(gè)寄存器，共占用7個(gè)端口地址。

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