外部总线 百科内容来自于: 百度百科

ExternalBus(外部总线) ,通常所说的总线(Bus)指片外总线,是CPU与内存RAM、ROM和输入/输出设备接口之间进行通讯的通路,也称系统总线.

分类

RS-232-C总线

----RS-232-C是美国电子工业协会EIA(Electronic Industry Association)制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。RS-232-C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道,在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、 100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。RS-232-C标准规定,驱动器允许有2500pF的电容负载,通信距离将受此电容限制,例如,采用150pF/m的通信电缆时,最大通信距离为15m;若每米电缆的电容量减小,通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信。

RS-485总线

----在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。 RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。

IEEE-488总线

----上述两种外部总线是串行总线,而IEEE-488 总线是并行总线接口标准。IEEE-488总线用来连接系统,如微计算机、数字电压表、数码显示器等设备及其他仪器仪表均可用IEEE-488总线装配起来。它按照位并行、字节串行双向异步方式传输信号,连接方式为总线方式,仪器设备直接并联于总线上而不需中介单元,但总线上最多可连接15台设备。最大传输距离为20米,信号传输速度一般为500KB/s,最大传输速度为1MB/s。

USB总线

---通用串行总线USB(universal serial bus)是由Intel、 Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、Northern Telecom等7家世界著名的计算机和通信公司共同推出的一种新型接口标准。它基于通用连接技术,实现外设的简单快速连接,达到方便用户、降低成本、扩展PC连接外设范围的目的。它可以为外设提供电源,而不像普通的使用串、并口的设备需要单独的供电系统。另外,快速是USB技术的突出特点之一,USB的最高传输率可达12Mbps比串口快100倍,比并口快近10倍,而且USB还能支持多媒体

PC外部总线发展史

本节之所以叫外部总线发展史,是由于老虎将各种总线划分为了内部总线和外部总线,而划分的依据就是总线与处理器之间的关系,直接与CPU连接的称为内部总线,通过北桥与处理器通讯的称为外部总线。

ISA总线

(Industry Standard Architecture)
最早的PC总线是IBM公司1981年在PC/XT 电脑采用的系统总线,它基于8bit的8088 处理器,被称为PC总线或者PC/XT总线。
1984年,IBM 推出基于16-bitIntel80286处理器的PC/AT 电脑,系统总线也相应地扩展为16bit,并被称呼为PC/AT 总线。而为了开发与IBM PC 兼容的外围设备,行业内便逐渐确立了以IBM PC 总线规范为基础的ISA(工业标准架构:Industry Standard Architecture )总线。
ISA总线最大传输速率仅为8MB/s 因此它的弱点也是显而易见的,传输速率过低、CPU占用率高、占用硬件中断资源等,很快使ISA总线在飞速发展的计算机技术中成为瓶颈。
因此在1988年,康柏、惠普等9个厂商协同把ISA 扩展到32-bit,这就是著名的EISA(Extended ISA,扩展ISA)总线。EISA 总线的工作频率仍旧仅有8MHz ,并且与8/16bit 的ISA总线完全兼容,由于是32-bit 总线的缘故,带宽提高了一倍,达到了32MB/s .可惜的是,EISA 仍旧由于速度有限,并且成本过高,在还没成为标准总线之前,在20世纪90年代初的时候,就给PCI 总线给取代了。

PCI总线

(Peripheral Component Interconnect)
由于ISA/EISA总线速度缓慢,一度出现CPU 的速度甚至还高过总线的速度,造成硬盘、显示卡还有其它的外围设备只能通过慢速并且狭窄的瓶颈来发送和接受数据,使得整机的性能受到严重的影响。为了解决这个问题,1992年Intel在发布486处理器的时候,也同时提出了32-bit 的PCI(周边组件互连)总线。
最早提出的PCI 总线工作在33MHz 频率之下,传输带宽达到了133MB/s(33MHz X 32bit/8),比ISA 总线有了极大的改善,基本上满足了当时处理器的发展需要。目前计算机上广泛采用的是这种32-bit、33MHz 的PCI 总线。

AGP 总线

(Accelerated Graphics Port)
PCI 总线是独立于CPU 的系统总线,可将显示卡、声卡网卡硬盘控制器等高速的外围设备直接挂在CPU 总线上,打破了瓶颈,使得CPU 的性能得到充分的发挥。可惜的是,由于PCI 总线只有133MB/s 的带宽,对付声卡网卡、视频卡等绝大多数输入/输出设备也许显得绰绰有余,但对于胃口越来越大的3D 显卡却力不从心,并成为了制约显示子系统和整机性能的瓶颈。因此,PCI 总线的补充——AGP 总线就应运而生了。
Intel于1996年7月正式推出了AGP(加速图形接口,Accelerated Graphics Port)接口 ,这是显示卡专用的局部总线,是基于PCI 2.1 版规范并进行扩充修改而成,工作频率为66MHz ,1X 模式下带宽为266MB/S,是PCI 总线的两倍。后来依次又推出了AGP 2X 、AGP4X,现在则是AGP 8X ,传输速度达到了2.1GB/S。

PCI-Express

然而时光飞逝,转眼就到了2004年,新的技术和设备层出不穷,特别是游戏和多媒体应用越来越广泛,PCI 的工作频率带宽都已经无法满足需求。此外,PCI 还存在IRQ 共享冲突,只能支持有限数量设备等问题。
在经历了长达10年的修修补补,PCI 总线已经无法满足电脑性能提升的要求,必须由带宽更大、适应性更广、发展潜力更深的新一带总线取而代之,这就是PCI-Express 总线。
  Intel在2001年春季的IDF上,正式公布了旨在取代PCI总线的第三代I/O 技术,最后却被正式命名为PCI- Express ,Express 意思是高速、特别快的意思。
2002年7月23日,PCI-SIG 正式公布了PCI Express 1.0 规范,并且根据开发蓝图,在2006年的时候正式推出PCI Express2.0规范

小结

经历着这么三代半(AGP总线只是一种增强型的PCI总线)的发展,PC的外部总线终于发展到我们现在看到的PCI-E 2.0,提供了比以往总线大得多的带宽。至于今后总线发展的方向,相信会随着人们对带宽需要的不断增加,而很快来出现。
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- 来自原声例句
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