总线的概念及其它相关知识细解

一般有SCSI、ATA、SATA等几种。SATA是串行ATA的缩写，为什么要使用串行ATA就要从PATA——并行ATA的缺点说起。我们知道ATA或者说普通IDE硬盘的数据线最初就是40根的排线，这40根线里面有数据线、时钟线、控制线、地线，其中32根数据线是并行传输的(一个时钟周期可以同时传输4个字节的数据)，因此对同步性的要求很高。这就是为什么从PATA-66(就是常说的DMA66)接口开始必须使用80根的硬盘数据线，其实增加的这40根全是屏蔽用的地线，而且只在主板一边接地(千万不要接反了，反了的话屏蔽作用大大降低)，有了良好的屏蔽硬盘的传输速度才能达到66MB/s、100MB/s和最高的133MB/s。但是在PATA-133之后，并行传输速度已经到了极限，而且PATA的三大缺点暴露无遗：信号线长度无法延长、信号同步性难以保持、5V信号线耗电较大。那为什么SCSI-320接口的数据线能达到320MB/s的高速、而且线缆可以很长呢?你有没有注意到SCSI的高速数据线是“花线”?这可不是为了好看，那“花”的部分实际上就是一组组的差分信号线两两扭合而成，这成本可不是普通电脑系统愿意承担的。

　　c.其他的总线

　　计算机中其他的总线还有：通用串行总线USB(Universal Serial Bus)、IEEE1394、PCI等等。

　　总线的主要技术指标

　　1、总线的带宽(总线数据传输速率)

　　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

　　或者 总线的带宽=(总线的位宽/8 )/总线周期

　　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。

　　总线的合理搭配

　　主板北桥芯片负责联系内存、显卡等数据吞吐量最大的部件，并和南桥芯片连接。CPU就是通过前端总线(FSB)连接到北桥芯片，进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。前端总线是CPU和外界交换数据的最主要通道，因此前端总线的数据传输能力对计算机整体性能作用很大，如果没足够快的前端总线，再强的CPU也不能明显提高计算机整体速度。数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率，即数据带宽=(总线频率×数据位宽)÷8。目前PC机上所能达到的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz几种，前端总线频率越大，代表着CPU与北桥芯片之间的数据传输能力越大，更能充分发挥出CPU的功能。现在的CPU技术发展很快，运算速度提高很快，而足够大的前端总线可以保障有足够的数据供给给CPU，较低的前端总线将无法供给足够的数据给CPU，这样就限制了CPU性能得发挥，成为系统瓶颈。

　　总线的操作

　　总线一个操作过程是完成两个模块之间传送信息，启动操作过程的是主模块，另外一个是从模块。某一时刻总线上只能有一个主模块占用总线。

　　总线的操作步骤：

　　主模块申请总线控制权，总线控制器进行裁决。

　　总线的操作步骤：

　　主模块得到总线控制权后寻址从模块，从模块确认后进行数据传送。

　　数据传送的错误检查。

　　总线定时协议：定时协议可保证数据传输的双方操作同步，传输正确。定时协议有三种类型：

　　同步总线定时：总线上的所有模块共用同一时钟脉冲进行操作过程的控制。各模块的所有动作的产生均在时钟周期的开始，多数动作在一个时钟周期中完成。

　　异步总线定时：操作的发生由源或目的模块的特定信号来确定。总线上一个事件发生取决前一事件的发生，双方相互提供联络信号。

　　总线定时协议

　　半同步总线定时：总线上各操作的时间间隔可以不同，但必须是时钟周期的整数倍，信号的出现,采样与结束仍以公共时钟为基准。ISA总线采用此定时方法。

　　数据传输类型：分单周方式和突发(burst)方式。

　　单周期方式：一个总线周期只传送一个数据。

　　数据传输类型：

　　突发方式：取得主线控制权后进行多个数据的传输。寻址时给出目的地首地址，访问第一个数据，数据2、3到数据n的地址在首地址基础上按一定规则自动寻址(如自动加1)。

　　总线的标准

　　总线是一类信号线的集合是模块间传输信息的公共通道，通过它，计算机各部件间可进行各种数据和命令的传送。

　　为使不同供应商的产品间能够互换，给用户更多的选择，总线的技术规范要标准化。

　　总线的标准制定要经周密考虑，要有严格的规定。

　　总线标准(技术规范)包括以下几部分：

机械结构规范：模块尺寸、总线插头、总线接插件以及