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微控制器的地址总线、数据总线和控制总线

微控制器的地址总线、数据总线和控制总线
微控制器的地址总线、数据总线和控制总线

总线(Bus)的概念

所谓总线(Bus),一般指通过分时复用的方式,将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线。是电脑中传输数据的公共通道。 按照功能划分,大体上可以分为地址总线和数据总线。有的系统中,数据总线和地址总线是复用的,即总线在某些时刻出现的信号表示数据而另一些时刻表示地址;而有的系统是分开的。51系列单片机的地址总线和数据总线是复用的,而一般PC中的总线则是分开的。

数据总线

属于双向的(Bidirectional),可以送出去,也可以读进来。

就是指主板上的桥段控制器, 数据从一个地方传到另一个地方控制其传输速率的称谓数据总线。

数据总线技术指标:

1、总线的带宽(总线数据传输速率) 程序总线总线的带宽指的是单位时间内总线上传送的数据量,即每钞钟传送MB的最大稳态数据传输率。与总线密切相关的两个因素是总线的位宽和总线的工作频率,它们之间的关系:

总线的带宽=总线的工作频率*总线的位宽/8

2、总线的位宽

总线的位宽指的是总线能同时传送的二进制数据的位数,或数据总线的位数,即32位、64位等总线宽度的概念。总线的位宽越宽,每秒钟数据传输率越大,总线的带宽越宽。

3、总线的工作频率

总线的工作时钟频率以MHZ为单位,工作频率越高,总线工作速度越快,总线带宽越宽。

数据总线作用:

数据总线是双向三态形式的总线,即他既可以把CPU的数据传送到存储器或I/O接口等其它部件,也可以将其它部件的数据传送到CPU。数据总线的位数是微型计算机的一个重要指标,通常与微处理的字长相一致。例如Intel 8086微处理器字长16位,其数据总线宽度也是16位。需要指出的是,数据的含义是广义的,它可以是真正的数据,也可以指令代码或状态信息,有时甚至是一个控制信息,因此,在实际工作中,数据总线上传送的并不一定仅仅是真正意义上的数据。“

数据总线学习要点

(1) 是CPU与内存或其他器件之间的数据传送的通道。

(2)数据总线的宽度决定了CPU和外界的数据传送速度。

(3)每条传输线一次只能传输1位二进制数据。eg: 8根数据线一次可传送一个8位二进制数据(即一个字节)。

(4)数据总线是数据线数量之和。

数据总线和地址总线区别是什么?
数据总线和地址总线区别是什么?

地址总线

是单向的(unidirectional),只能送出去,不能读进来。

地址总线又称位址总线,属于一种电脑总线 (一部份),是由CPU 或有DMA 能力的单元,用来沟通这些单元想要存取(读取/写入)电脑内存元件/地方的实体位址。

地址总线是一种微处理器用于传输内存物理地址的计算机总线。它是单向的,只能在一个方向传输数据的 I/O 和数据的内存地址。

CPU 和 DMA(直接内存访问)使用地址总线来定位用于通信的物理地址,计算机处理器使用地址总线从内存中定位数据的位置,在需要访问时指定物理地址的单个内存块,这有助于读取/写入数据。CPU 和 DMA 以二进制位的形式读/写所有的地址总线。

当系统要在内存中写入数据时,它会发送写入信号并将写入地址放在地址总线上,通过地址总线定位内存中的某个位置,然后将特定数据放在数据总线上,将数据传输到该位置。

同理,当系统要从内存中读取数据时,它会在地址总线上发送读取命令信号。当内存接收到读取信号时,它将从内存中获取特定数据并将特定数据放回数据总线上。

地址总线作用

地址总线AB是专门用来传送地址的,由于地址只能从CPU传向外部存储器或I/O端口,所以地址总线总是单向三态的,这与数据总线不同。

地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小,比如8位微机的地址总线为16位,则其最大可寻址空间为2^16=65536,16位微型机的地址总线为20位,其可寻址空间为2^20=1MB。一般来说,若地址总线为n位,则可寻址空间为2^n字节。

地址总线学习要点

(1)CPU是通过地址总线来指定存储单元的。

(2)地址总线决定了cpu所能访问的最大内存空间的大小。eg: 10根地址线能访问的最大的内存为1024位二进制数据(1B)

(3)地址总线是地址线数量之和。

数据总线和地址总线的区别

数据总线:为个部件之间提供数据传送的通路。

地址总线:控制器传送地址编码给存储器的通路.32位和64位指的是地址。

总线可分成CPU总线,存储器总线,I/O通道总线和外围接口总线四个层次。每个层次的总线又分为地址总线、控制总线、数据总线等三种。

地址总线和控制总线上的信号是由执行总线操作的主设备产生的,CPU和DMA控制器都有权控制总线。数据总线是为各部件之间提供数据传送的通路。只有在控制总线和地址总线的作用下,数据总线才有意义。

控制总线

送出控制信号。比如读写信号,或enable信号。

(1)CPU通过控制总线对外部器件进行控制。

(2)控制总线的宽度决定了CPU对外部器件的控制能力。

(3)控制总线是控制线数量之和。

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