2011年計算機等級考試三級PC技術第三章要點(14)

　　四、系統(tǒng)總線與外設接口: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

　　在微機中連接CPU、內存、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)總線包括數據總線、地址總線和控制總線。其中，數據總線是雙向三態(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機采用的總線，為了與PC/XT機兼容，除保留原XT機的62線插槽外，還增加了一個36線插槽，共計98線。所以ISA插卡也是98線。

　　ISA總線的數據位寬為16位，地址線為24條，供I/O插卡使用的硬中斷為11級。因為在IRQ0～IRQ15中，除IRQ0(定時器通道0中斷)，IRQ1(鍵盤中斷)，IRQ2(8259級聯(lián))，IRQ8(實時時鐘中斷)，IRQ13(協(xié)處理器中斷)外，可提供給I/O插卡用的最多為11個。

　　3.PCI(Peripheral Component Interconnect)局部總線

　　為了改進ISA總線的性能，曾推出擴展的ISA總線，即EISA總線，但由于其結構復雜，成本高，未能廣泛推廣;IBM公司為PS/2機設計的微通道結構(MCA)總線，因與ISA總線不兼容而無法推廣;美國的視頻電氣標準協(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，數據位寬為32位(電源電壓可以是3.3V，數據線位寬可以是64位)。

　　PCI總線的特點是:

　�、俨捎肞CI橋芯片將CPU與PCI總線隔率開，保證了PCI總線的負載性能良好，它可以帶10個負載;

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

　�、劬哂小凹床寮从谩惫δ�，就是外設控制卡插入PCI接口后，可立即被系統(tǒng)調用，用戶不用擔心發(fā)生I/O地址沖突等問題;

　�、躊CI是獨立于CPU的總線，其性能指標與CPU及系統(tǒng)時鐘無關。⑤支持3.3V工作電壓，以滿足節(jié)能的綠色計算機的要求。

　　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，只保證字符內各比特之間的同步傳輸。其通信參數有數據位數、有無奇偶校驗、停止位數、波特率等。

　　面向比特的同步通信協(xié)議，可實現對比特流的透明傳輸，比較著名的有高級數據鏈路控制協(xié)議ALDL(High-Level Data Control)，其傳輸的幀格式以一個字節(jié)的01111110B作為開始和結束標志，包括1～2字節(jié)的地址段，1字節(jié)的控制段，若干字節(jié)的數據段和2字節(jié)的CRC校驗段。

　　5.串行接口標準

　　目前普遍采用的串行通信接口標準是RS-232-C，它使用DB-25連接器，對25條信號線作了明確的定義。在微機的串行通信中常用的信號只有9個，所以在PC機中，也使用9芯連接器。RS-232-C信號的輸入輸出方向是以數據終端設備DTE為標準的，因此當兩臺計算機通過RS-232-C互連時，有關的輸入輸出信號(例如發(fā)送和接收)應該交*連接，這又稱為無調制解調器連接。RS-232-C采用負邏輯，-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標準，前者采用非平衡驅動和差分接收;后者采用平衡驅動和差分接收，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，專門負責串行通信的處理任務，從而減輕CPU的負擔。8251支持同步和異步通信，8250支持異步通信。

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

　　PC機中的串行異步通信接口是以8250芯片為核心的。它具有內部時鐘產生電路，根據外部1.8432MHz的時鐘頻率，經16次分頻，產生發(fā)送和接收時鐘。8250內部有10個寄存器，共占用7個端口地址。

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