倍加福P+F總線系統(tǒng)的基本工作原理

總線系統(tǒng)是指微型計(jì)算機(jī)各部件之間傳送信息的通道。
中文名 總線系統(tǒng) 類    型 傳送信息的通道 所在地點(diǎn) 微型計(jì)算機(jī)各部件之間 類    型 電源線，地址總線
目錄
1 倍加福P+F總線系統(tǒng)的信號(hào)類型
2 總倍加福P+F線系統(tǒng)構(gòu)成
3 倍加福P+F總線系統(tǒng)的基本工作原理
倍加福P+F總線系統(tǒng)的信號(hào)類型
由于同一類型總線插槽上的引腳信號(hào)有嚴(yán)格定義，因此，外部插卡插入任意一個(gè)同類型的擴(kuò)展插槽中都能正常工作。系統(tǒng)總線上的各種信號(hào)連接到擴(kuò)展插槽上，當(dāng)接口卡（插卡）插入插槽后，各種信號(hào)就接入插卡。就整體而言，總線上的信號(hào)大體上可分成以下4大類。[1]
（1）電源線
由于總線與接口卡相連，因此總線為接口卡以及部分外圍設(shè)備提供所需的電源。通常只需要±5V電壓，但對(duì)于硬盤上的步進(jìn)電機(jī)（馬達(dá)），則需要±12V的電壓。局部總線如PCI提供+3.3V的電源。接地線一方面供應(yīng)電源使用，另一方面也可用于消除或降低干擾。
（2）地址總線
I/O地址需通過(guò)擴(kuò)展總線送到總線插槽上，的譯碼電路進(jìn)行解碼，選擇插卡上的具體端口。度不同，如ISA為24位、PCI為32位等。
（3）數(shù)據(jù)總線
插卡插入擴(kuò)展槽后，地址信號(hào)經(jīng)插卡上不同類型的擴(kuò)展總線提供的地址總線寬數(shù)據(jù)的傳輸是總線zui重要的使命。所有往來(lái)于外圍部件與主板的數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息及控制命令等都要經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)總線傳送，數(shù)據(jù)總線是zui繁忙的一條通道。不同總線類型，其數(shù)據(jù)總線的位數(shù)不同。有ISA為16位、VESA為32位、PCI為32位并可擴(kuò)展為64位等。
（4）控制總線
擴(kuò)展總線上的控制信號(hào)可歸納為時(shí)鐘信號(hào)、讀/寫控制信號(hào)、中斷信號(hào)、DMA控制信號(hào)與電源控制信號(hào)等。控制對(duì)外部接口的讀、寫操作。
倍加福P+F總線系統(tǒng)構(gòu)成
1.PCI總線[2]
PXI總線規(guī)范是在PCI規(guī)范的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，包含了PCI總線的所有信號(hào)線，具有PCI的各項(xiàng)性能和特點(diǎn)。基本PCI總線是32位總線，可擴(kuò)展至64位。PCI總線支持猝發(fā)工作方式，總線同步工作頻率可達(dá)33MHz，能自動(dòng)進(jìn)行配置以實(shí)現(xiàn)即插即用，可獨(dú)立于處理器以及任何主設(shè)備與從設(shè)備之間進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)訪問(wèn)。
PCI總線的組成包括地址數(shù)據(jù)信號(hào)（由32位地址數(shù)據(jù)復(fù)用總線、4條總線命令和字節(jié)允許信號(hào)線、1條奇偶校驗(yàn)線構(gòu)成）、接口控制信號(hào)（由幀周期信號(hào)線、主設(shè)備準(zhǔn)備好信號(hào)線、從設(shè)備準(zhǔn)備好信號(hào)線、停止數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線、鎖定信號(hào)線構(gòu)成）、仲裁信號(hào)（由總線請(qǐng)求信號(hào)線和總線請(qǐng)求允許信號(hào)線構(gòu)成）、錯(cuò)誤報(bào)告信號(hào)（由數(shù)據(jù)奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤信號(hào)線、漏極開路信號(hào)線構(gòu)成）、中斷請(qǐng)求信號(hào)（包括4條中斷請(qǐng)求信號(hào)線）、高速緩存支持信號(hào)（包括試探返回信號(hào)線和預(yù)測(cè)命中緩沖信號(hào)線）和系統(tǒng)信號(hào)（由總線時(shí)鐘信號(hào)線和復(fù)位信號(hào)線組成）。另外，為了適應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速度的更高要求，PCI還可以另外進(jìn)行擴(kuò)展，經(jīng)過(guò)擴(kuò)展后，總線增加32條數(shù)據(jù)地址復(fù)用線，除此之外，還有高位傳輸請(qǐng)求信號(hào)、高位傳輸響應(yīng)信號(hào)、高位數(shù)據(jù)允許信號(hào)、高位數(shù)據(jù)奇偶校驗(yàn)信號(hào)等。
2.倍加福P+F PXI總線
PXI總線具備PCI總線的全部?jī)?nèi)容，32位和64位數(shù)據(jù)傳輸速率分別可達(dá)132MB/s和264MB/s。
另外，PXI總線支持3.3V系統(tǒng)電壓和PCI—PCI橋路擴(kuò)展。除了PCI總線，PXI總線增加了本地總線、參考時(shí)鐘、觸發(fā)總線和星形觸發(fā)信號(hào)線，以適應(yīng)電子測(cè)量領(lǐng)域，滿足高度定時(shí)、同步與數(shù)據(jù)通信的要求。
PXI的本地總線與VXI的本地總線相似，起到了相鄰模塊之間數(shù)據(jù)通信的橋梁作用，它包含左右各13條信號(hào)線，可實(shí)現(xiàn)菊花鏈?zhǔn)降目偩€連接。參考時(shí)鐘為一路10MHz基準(zhǔn)頻率信號(hào)，可為多個(gè)模塊提供工作同步所需的時(shí)鐘基準(zhǔn)。觸發(fā)總線由8條觸發(fā)線組成，可實(shí)現(xiàn)異步和同步觸發(fā)。星形觸發(fā)信號(hào)線含12跳線，由設(shè)置在鄰近系統(tǒng)模塊2號(hào)槽的星形觸發(fā)控制器發(fā)出，接至其他各模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊工作的控制。PXI可利用PCI—PCI橋接技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展。擴(kuò)展時(shí)須采用一定的橋接器模塊，這樣在兩個(gè)PXI機(jī)箱內(nèi)各安裝一個(gè)橋接器模塊，即可連成一個(gè)整體設(shè)備。這個(gè)設(shè)備只有一個(gè)主設(shè)備內(nèi)裝有系統(tǒng)控制器模塊，另一個(gè)則沒有控制器。
倍加福P+F總線系統(tǒng)的基本工作原理
總線系統(tǒng)的工作簡(jiǎn)單地說(shuō)就是在總線控制器的作用下，通過(guò)總線設(shè)備接口控制、管理連接在總線上的設(shè)備使用總線。一個(gè)簡(jiǎn)單的總線
倍加福P+F設(shè)備使用總線的過(guò)程描述如下：
·首先，設(shè)備發(fā)出總線使用請(qǐng)求，并等待獲得總線使用權(quán)；
·總線控制器根據(jù)使用總線的規(guī)則，對(duì)該請(qǐng)求給出應(yīng)答，表明該設(shè)備可以使用總線；
·設(shè)備在得到應(yīng)答以后，就開始使用總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；
·數(shù)據(jù)交換完成以后，設(shè)備將發(fā)出撤銷使用總線的請(qǐng)求，表示設(shè)備本次使用總線完畢；
·總線控制器在接收到撤銷使用總線的請(qǐng)求信號(hào)后，收回總線使用權(quán)，使總線處于釋放狀態(tài)，然后發(fā)出總線撤銷使用應(yīng)答信號(hào)；
·總線撤銷使用應(yīng)答信號(hào)發(fā)出以后，總線進(jìn)入空閑狀態(tài)，可以接受新的請(qǐng)求。