什么是系统总线?
总线是一组导线。计算机的各个组件都连接到总线上。它可以将数据从一个组件传输到另一个组件,源组件将数据输出到总线上。然后,目标组件从总线输入此信息。随着计算机系统复杂性的提高,使用总线代替每个设备对之间的直接连接变得更加有效(在最小化连接的方法上)。
总线比大量的直接连接占用更少的电路板面积,并且需要更少的电力。它还可以减少包括CPU在内的芯片上的引脚数量。系统具有如图所示的三条总线。最上面的总线是地址总线。当CPU从内存读取数据或指令或向内存写入数据时,它应该确定需要访问的内存位置的地址。
它将此地址输出到内存总线,内存从地址总线输入此地址并用它来访问合适的内存位置。每个I/O设备(包括键盘、显示器或磁盘驱动器)也都有一个特定的地址。
访问I/O设备时,CPU在地址总线上定位设备的地址。每个设备都可以从总线读取地址,并指定它是否是CPU正在访问的设备。
数据通过数据总线共享。当CPU从内存获取信息时,它首先在其地址总线上输出内存地址。因此,内存将数据输出到数据总线,CPU可以从数据总线读取信息。向内存写入数据时,CPU首先在其地址总线上输出地址,然后将数据输出到数据总线。
控制总线与其他两条总线不同。地址总线包含n条线,它们对应于传输一个n位地址值。数据总线的线路同时工作以发送单个多位值。
相反,控制总线是一组独立的控制信号。这些信号指示数据是读入还是写入CPU,CPU是访问内存还是I/O设备,以及I/O设备或内存是否准备好传输数据。
虽然图中显示了这条总线,但它是一组单向信号。这些信号从CPU输出到内存和I/O子系统,尽管其中一些是由这些子系统输出到CPU的。系统可以具有一定数量的总线。例如,它可以使用其地址、数据和控制总线来访问内存和I/O控制器。I/O控制器可以使用称为I/O总线或局部总线的第二条总线来访问所有I/O设备。