데이터 버스 DB 는 데이터 정보를 전송하는 데 사용됩니다. 데이터 버스는 양방향 3 상태 형식입니다 (양방향은 양방향 전송 가능, A->; B 도 a 가 될 수 있습니다
시스템 버스 주소 버스 AB 는 주소 전송용으로 설계되었습니다. 주소는 CPU 에서 외부 스토리지 또는 입출력 접속 포트로만 전송할 수 있으므로 주소 버스는 항상 데이터 버스와는 달리 단방향, 3 상태입니다. 주소 버스의 비트 수에 따라 CPU 가 직접 주소 지정할 수 있는 메모리 공간이 결정됩니다. 예를 들어, 8 비트 마이크로컴퓨터의 주소 버스는 16 비트이고, 최대 주소 지정 가능 공간은 2 16 = 64KB 이고,16 비트 마이크로컴퓨터의 주소 버스는 20 비트이며 주소 지정 가능 공간은 2 입니다. 일반적으로 주소 버스가 N 비트인 경우 주소 지정 가능한 공간은 2n(2 의 N 승) 주소 공간 (스토리지 유닛) 입니다. 예를 들어 폭이 16 비트인 주소 버스 (일반적으로 1970 및 1980 의 초기 8 비트 프로세서에 사용됨) 는 스토리지 공간이 2 인16 의 주소를 지정할 수 있습니다
주: 비트 = 비트.
위에서 언급한 2 n = x = YGB 의 B 는 실제로 bit 이며, 이 결과는 실제로 주소 지정 가능한 bit 8bit 를 곱하여 산출됩니다.
제어 버스 CB 는 제어 신호와 타이밍 신호를 전송하는 데 사용됩니다. 일부 제어 신호는 마이크로프로세서에서 메모리 및 입출력 인터페이스 회로 (예: 읽기/쓰기 신호, 칩 선택 신호, 인터럽트 에코 신호 등) 로 전송됩니다. 인터럽트 요청 신호, 리셋 신호, 버스 요청 신호, 대기 제한 준비 신호 등 CPU 에 대한 추가 부품 피드백도 있습니다. 따라서 제어 버스의 전송 방향은 특정 제어 신호, 일반적으로 양방향, 제어 버스의 자릿수는 시스템의 실제 제어 요구에 따라 달라집니다. 사실 제어 버스의 구체적인 상황은 주로 CPU 에 달려 있다.
작동 원리 마이크로 컴퓨터에서 시스템 버스의 위치는 인간의 신경 중추 시스템과 같습니다. CPU 는 시스템 버스를 통해 메모리 내용을 읽고 씁니다. CPU 의 데이터는 버스를 통해 주변 장치에 쓰거나 주변 장치에서 CPU 로 읽을 수 있습니다. 마이크로컴퓨터는 버스 구조를 채택한다. 버스는 정보 전송을 위한 통신 회선 세트입니다. 마이크로 컴퓨터는 시스템 버스를 통해 모든 구성 요소를 연결하여 마이크로 컴퓨터 내부의 구성 요소 간에 정보를 교환할 수 있습니다. 일반적으로 CPU 가 제공하는 신호는 버스를 통해 회로를 형성하여 시스템 버스를 형성해야 합니다. 시스템 버스는 정보를 전달하는 기능에 따라 주소 버스, 데이터 버스 및 제어 버스로 나뉩니다. 이들 버스는 마이크로프로세서 (CPU) 와 메모리 및 입/출력 인터페이스 구성 요소 간의 연결선을 제공합니다. 한 대의 마이크로컴퓨터는 CPU 를 핵심으로 하고, 다른 모든 부품은 CPU 에 연결된 시스템 버스에 "훅" 되어 있다고 할 수 있다. 이런 버스 구조는 마이크로컴퓨터의 구성에 편리함을 제공한다. 사람들은 자신의 필요에 따라 다양한 크기의 메모리와 인터페이스를 시스템 버스에 연결할 수 있어 다양한 크기의 마이크로컴퓨터를 쉽게 구성할 수 있다.
시스템 버스의 마이크로컴퓨터는 본질적으로 CPU, 스토리지 및 입출력 인터페이스 회로를 시스템 버스에 올바르게 연결하는 반면, 컴퓨터 애플리케이션 시스템의 하드웨어 설계는 기본적으로 외부 장치와 시스템 버스 간의 버스 인터페이스 회로 설계 문제입니다. 이런 버스 구조 설계는 컴퓨터 하드웨어 시스템의 특징이다.
공통 버스 ISA 버스-ISA (산업 표준 아키텍처) 버스 표준은 IBM 이 1984 년 PC/AT 기계 도입을 위해 개발한 시스템 버스 표준이므로 AT 버스라고도 합니다. XT 버스의 확장으로 8/ 16 비트 데이터 버스의 요구 사항을 충족합니다. 80286 에서 80486 까지 널리 사용되어 펜티엄 시스템에 ISA 버스 슬롯이 남아 있습니다. ISA 버스에는 98 개의 핀이 있습니다.
EISA 버스-EISA 버스는 Compaq 등 9 개 회사가 1988 에서 공동으로 출시한 버스 표준입니다. ISA 버스를 기반으로 이중층 소켓을 사용하며 ISA 버스의 원래 98 개 신호 라인에 98 개의 신호 케이블을 추가합니다. 즉, 두 ISA 신호 케이블 사이에 EISA 신호 케이블이 추가됩니다. 실제로 EISA 버스는 ISA 버스 신호와 완벽하게 호환됩니다.
VESA 버스 -VESA (video electronics standards association) 버스는 60 개 부속 파일 카드 공급업체가 1992 에서 공동으로 출시한 VL(VESA 로컬 버스) 버스입니다. 그것의 도입은 마이크로컴퓨터 시스템 버스 구조의 혁신을 위한 토대를 마련했다. CPU 와 주 메모리 및 캐시 간의 직접 연결을 고려하여 이러한 버스 시스템을 CPU 버스 또는 주 버스라고 하며 다른 장치는 VL 버스를 통해 CPU 버스에 연결되므로 VL 버스를 로컬 버스라고 합니다. 확장 슬롯을 통해 64 비트까지 확장할 수 있는 32 비트 데이터 케이블을 정의하고 33MHz 클럭 주파수, 최대 전송 속도 132MB/s 를 사용하여 CPU 와 동시에 작동할 수 있습니다. 386SX, 386DX, 486SX, 486DX 및 펜티엄 마이크로프로세서를 지원하는 빠르고 효율적인 로컬 버스입니다.
시스템 버스 PCI 버스 -PCI (주변 장치 부품 상호 연결) 버스는 현재 가장 인기 있는 버스 중 하나이며, 인텔사에서 출시한 부분 버스입니다. 32 비트 데이터 버스를 정의하고 64 비트까지 확장할 수 있습니다. PCI 버스 보드 슬롯은 원래 ISA 버스 슬롯보다 작고 VESA 및 ISA 보다 기능이 크게 향상되었습니다. 최대 132MB/s 의 전송 속도로 돌발적인 읽기 및 쓰기 작업을 지원하며 여러 주변 장치 세트를 동시에 지원합니다. PCI 로컬 버스는 기존 ISA, EISA, MCA (마이크로채널 아키텍처) 버스와 호환되지 않지만 프로세서에 구애받지 않고 펜티엄 등 차세대 마이크로프로세서를 기반으로 개발된 버스입니다.
컴팩트형 PCI-–위에 나열된 여러 시스템 버스는 일반적으로 상용 PC 에서 사용됩니다. 컴퓨터 시스템 버스에는 STD 버스, VME 버스 및 PC/ 104 버스와 같은 산업 현장 환경에 맞게 설계된 또 다른 시스템 버스가 있습니다. 이 문서에서는 산업용 컴퓨터에서 널리 사용되는 버스 중 하나인 ——compact PCI 에 대해서만 설명합니다.
"솔리드 PCI" 를 의미하는 "솔리드 PCI" 는 패시브 버스 백플레인 구조를 채택한 최초의 PCI 시스템이며, PCI 버스와 유럽 카드의 전기 및 소프트웨어 표준에 대한 산업 조립 표준이자 최신 산업 컴퓨터 표준입니다. 소형 PCI 는 원래 PCI 버스를 기반으로 합니다. PCI 의 장점을 활용하여 산업 환경의 애플리케이션 요구 사항을 충족하는 고성능 핵심 시스템을 제공합니다. ISA, STD, VME 또는 PC/ 104 와 같은 기존 버스 제품을 최대한 활용하여 시스템의 I/O 와 같은 기능을 확장하는 것도 고려해 보십시오.
시스템 버스 -6. PCI-E 버스
-PCI Express 는 업계에서 널리 사용되는 지점 간 직렬 연결도 사용합니다. PCI 및 초기 컴퓨터 버스의 공유 병렬 아키텍처에 비해 각 디바이스에는 전용 연결이 있어 전체 버스로부터 대역폭을 요청할 필요가 없으며 데이터 전송 속도를 높은 주파수로 높여 PCI 가 제공할 수 없는 높은 대역폭을 달성할 수 있습니다. PCI express 의 이중 단일 작업 연결은 기존 PCI 버스가 단일 기간 동안에만 단방향 전송을 수행할 수 있는 것보다 더 높은 전송 속도와 품질을 제공합니다. 이 두 가지의 차이점은 반이중 및 전이중과 유사합니다.
기술 사양 시스템 버스는 신호선 모음으로, 모듈 간에 정보를 전달하는 공통 채널로, 컴퓨터 부품 간에 다양한 데이터와 명령을 전달할 수 있습니다. 서로 다른 공급업체의 제품을 서로 교환할 수 있도록, 사용자에게 더 많은 선택권을 주기 위해서, 버스의 기술 규격은 표준화되어야 한다. 버스 표준의 제정은 신중하게 고려하고 엄격하게 규범화해야 한다. 시스템 버스 표준 (기술 사양) 은 다음과 같습니다.
(1) 기계 구조 사양: 모듈 크기, 버스 플러그, 버스 플러그인, 설치 크기를 균일하게 지정합니다.
(2) 기능 사양: 컨버전스 바의 각 신호 케이블 (핀 이름), 기능 및 작업 과정을 통일적으로 규정해야 합니다.
(3) 전기 사양: 버스 신호선의 유효 레벨, 동적 전환 시간, 부하 용량
사양 1, 시스템 버스 대역폭 (버스 데이터 전송 속도)
시스템 버스 개발 시스템 버스의 대역폭은 단위 시간 동안 버스에서 전송되는 데이터의 양, 즉 지폐 시계당 최대 안정 데이터 전송 속도 MB 를 나타냅니다. 버스와 밀접한 관련이 있는 두 가지 요소는 버스의 비트 폭과 버스의 작동 주파수이며, 그 사이의 관계는 버스의 대역폭 = 버스의 작동 주파수 * 버스의 비트 폭 /8 입니다.
2. 시스템 버스의 비트 폭
시스템 버스의 비트 너비는 버스가 동시에 전송할 수 있는 이진 데이터의 비트 수 또는 데이터 버스의 비트 수, 즉 32 비트, 64 비트 등 버스 폭의 개념입니다. 버스의 비트 폭이 넓을수록 초당 데이터 전송 속도가 높을수록 버스의 대역폭이 넓어집니다.
3. 시스템 버스 작동 주파수
버스의 작동 클럭 주파수는 MHZ 단위입니다. 작동 주파수가 높을수록 버스 작동 속도가 빨라지고 버스 대역폭이 넓어집니다.
컴퓨터 시스템 버스의 상세한 발전사로는 초기 PC 버스와 ISA 버스, PCI/AGP 버스, PCI-X 버스, 메인스트림 PCIExpress 및 HyperTransport 고속 직렬 버스가 있습니다. PC 버스에서 ISA 및 PCI 버스, PCI 에서 PCIExpress 및 HyperTransport 시스템에 이르기까지 컴퓨터도 이 세 가지 주요 전환점에서 세 번의 도약을 완료했습니다. 이 과정에 따라 컴퓨터의 처리 속도, 기능, 소프트웨어 플랫폼은 모두 같은 진화를 겪고 있다. 분명히, 버스 기술의 진보가 없으면 컴퓨터의 빠른 발전은 불가능하다. 업계는 완전히 새로운 출발점에 서 있다: PCIExpress 와 HyperTransport 는 거의 완벽한 버스 아키텍처를 창조했다. 고속 버스에 대한 업계의 열망은 끝이 없고, PCIExpress4.0 과 HyperTransport4.0 은 모두 일정에 올려져 다시 한 번 성능 향상을 가져올 것이다. 컴퓨터 시스템에서 모든 기능 부품은 시스템 버스를 통해 데이터를 교환하며 버스 속도는 시스템 성능에 큰 영향을 미칩니다. 이 때문에 버스는 컴퓨터 시스템의 신경 중추라고 불린다. 그러나 버스 기술의 향상은 CPU, 그래픽, 메모리, 하드 드라이브 등의 기능 부품에 비해 훨씬 느립니다. 20 여 년의 PC 발전사에서 버스는 세 번만 업데이트되었지만, 매번 변화할 때마다 컴퓨터는 새로운 면모를 가지고 있다.