📅 最后修改于: 2023-12-03 15:11:34.467000 🧑 作者: Mango
系统总线是计算机中各个功能部件之间传递信息和控制信号的公共路径。它可以传递处理器指令、内存数据、I/O数据和控制信号。系统总线的设计直接影响了计算机的性能和可靠性。
常见的系统总线有三种类型：ISA总线、PCI总线和PCI Express总线。
ISA总线是IBM PC机采用的第一个总线标准，它的传输速率只有8~16MHz，无法满足现代计算机的需求。
PCI总线是Intel公司于1992年发布的下一代总线标准。它采用32位和64位数据总线，支持高达133MHz的传输速率。
PCI Express总线是目前最为常见的总线标准，它使用串行网络连接点对点的通信方式，支持高达16Gbps的传输速率。
系统总线的接口分为两种：并行总线和串行总线。
并行总线指在一个时钟周期内传输多个比特的信号。这种方式在传输短距离高速数据时非常有效，但在传输长距离数据时有很多信号干扰和时序问题。
串行总线采用连续的一组二进制数码流进行传送，每次传送一个bit，多次传送组成一个字节或多字节，其传输速率比并行总线要快，信号干扰也较少。
总线控制是指在总线上完成信息传输的协议和过程。总线控制分为总线主控制和总线从控制。
总线主控制是系统中控制总线访问的主体，通常指CPU。总线主控制的任务是指挥总线中的传输，起到一个总体规划和协调的作用。
总线从控制是在总线上工作的各个硬件设备，如内存、显卡、网卡等，它们只能被主控制激活，当主控制有数据需要传输时它才会响应，然后把数据传输给主控制。
衡量系统总线的性能主要有三个指标：带宽、时延和抖动。
带宽是指总线支持的最高传输速率，通常以bps（比特每秒）或MB/s（兆字节每秒）为单位。
时延是指传输一个数据从发出到接收所需的时间。包括传输时延、排队时延和处理时延。
抖动是指时时延的波动。抖动越小，代表总线传输的稳定性越高。
总线冲突指总线上多个设备同时请求传输的现象。总线冲突严重影响总线的性能，因此需要采取相应的处理机制。常见的处理方式有仲裁、中断和DMA等。
系统总线的设计需要考虑很多因素，比如性能、可靠性、可扩展性、兼容性、延迟、功耗和成本等。需根据具体需求进行优化设计。
总线设计需要考虑的因素非常多，需要在实际应用中进行细致的考虑和优化。