1. 总线根底
总线(Bus)是计算机各种功用部件之间传送信息的公共通讯干线，它是由导线组成的传输线束，依照计算机所传输的信息品种，计算机的总线能够区分为数据总线、地址总线和操控总线，别离用来传输数据、数据地址和操控信号。总线是一种内部结构，它是CPU、内存、输入、输出设备传递信息的共用通道，主机的各个部件经过总线相衔接，外部设备经过相应的接口电路再与总线相衔接，然后形成了计算机硬件体系。在计算机体系中，各个部件之间传送信息的公共通路叫总线，微型计算机是以总线结构来衔接各个功用部件的
2. 总线的作业原理
当总线闲暇(其他器材都以高阻态办法衔接在总线上)且一个器材要与意图器材通讯时，建议通讯的器材驱动总线，宣布地址和数据。其他以高阻态办法衔接在总线上的器材假如收到(或能够收到)与自己相符的地址信息后，即接纳总线上的数据。发送器材完结通讯，将总线让出(输出变为高阻态)。
3. 总线的分类
A. 按功用和规范分。
图1三类总线在微机体系中的方位和联系
(1) 片总线(Chip Bus， C-Bus) 又称元件级总线，是把各种不同的芯片衔接在一起构成特定功用模块(如CPU模块)的信息传输通路，它的宽度可所以8、16、32或64位。现在比较盛行的几种内部总线技能：I2C总线、SCI总线等。
(2) 内总线(Internal Bus， I-Bus) 又称体系总线或板级总线，是微机体系中各插件(模块)之间的信息传输通路。例如CPU模块和存储器模块或I/O接口模块之间的传输通路。常用的有PC总线、AT总线(ISA总线)、PCI总线等。
(3) 外总线(External Bus， E-Bus)
又称通讯总线，是微机体系之间或微机体系与其他体系(仪器、外表、操控设备等)之间信息传输的通路，如EIA RS-232C、IEEE-488等。
其间的体系总线，即一般意义上所说的总线，一般又含有三种不同功用的总线，即数据总线DB、地址总线AB和操控总线CB。有的体系中，数据总线和地址总线是复用的，即总线在某些时刻呈现的信号表明数据而另一些时刻表明地址;而有的体系是分隔的。51系列单片机的地址总线和数据总线是复用的，而一般PC中的总线则是分隔的。“数据总线DB”用于传送数据信息。数据总线是双向三态办法的总线，即他既能够把CPU的数据传送到存储器或I/O接口等其它部件，也能够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目标，一般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。需求指出的是，数据的意义是广义的，它可所以真实的数据，也可所以指令代码或状况信息，有时乃至是一个操控信息，因而，在实践作业中，数据总线上传送的并不一定只是是真实意义上的数据。“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。地址总线的位数决议了CPU可直接寻址的内存空间巨细，比方8位微机的地址总线为16位，则其最大可寻址空间为2^16=64KB，16位微型机(x位处理器指一个时钟周期内微处理器能处理的位数多少，即字长巨细)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。“操控总线CB”用来传送操控信号和时序信号。操控信号中，有的是微处理器送往存储器和I/O接口电路的，如读/写信号，片选信号、中止呼应信号等;也有是其它部件反馈给CPU的，比方：中止恳求信号、复位信号、总线恳求信号、设备安排妥当信号等。因而，操控总线的传送方向由具体操控信号而定，一般是双向的，操控总线的位数要根据体系的实践操控需求而定。实践上操控总线的具体情况首要取决于CPU。
B. 按传输数据的办法区分
能够分为串行总线和并行总线。串行总线中，二进制数据逐位经过一根数据线发送到意图器材;并行总线的数据线一般超越2根。常见的串行总线有SPI、I2C、USB及RS232等。常见并行总线有VME总线和PCI总线等。串行总线传输速度比并行快，并行总线的时钟一般为33MHz或66MHz。
C. 按时钟信号是否独立分
能够分为同步总线和异步总线。同步总线的时钟信号独立于数据，而异步总线的时钟信号是从数据中提取出来的。I2C总线、SPI总线、PCI总线、CPCI总线是同步串行总线，SCI总线、IEEE 488和ANSI X3.131-1986 SCSI总线、VME总线、RS232选用异步串行总线。
4. 总线的首要技能目标
(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刻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要素是总线的位宽和总线的作业频率，它们之间的联系：总线的带宽=总线的作业频率*总线的位宽/8 或许 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一起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)总线的作业频率
总线的作业时钟频率以MHZ为单位，作业频率越高，总线作业速度越快，总线带宽越宽。
5. 总线的优缺陷
选用总线结构的首要长处：
1、简化了硬件的规划。便于选用模块化结构规划办法，面向总线的微型计算机规划只需依照这些规则制造cpu插件、存储器插件以及I/O插件等，将它们连入总线就可作业，而不用考虑总线的具体操作。
2、简化了体系结构。整个体系结构明晰。连线少，底板连线能够印制化。
3、体系扩大性好。一是规划扩大，规划扩大只是需求多插一些同类型的插件。二是功用扩大，功用扩大只是需求依照总线规范规划新插件，插件刺进机器的方位往往没有严厉的约束。
4、体系更新性能好。由于cpu、存储器、I/O接口等都是按总线规约挂到总线上的，因而只需总线规划恰当，能够随时跟着处理器的芯片以及其他有关芯片的发展规划新的插件，新的插件插到底板上对体系进行更新，其他插件和底板连线一般不需求改。
5、便于毛病诊断和修理。用主板测验卡能够很便利找到呈现毛病的部位，以及总线类型。
选用总线结构的缺陷： 1、使用总线传送具有分时性。当有多个主设备一起恳求总线的使用是有必要进行总线的裁定。 2、总线的带宽有限，假如衔接到总线上的个硬件设备没有资源调控机制简略形成信息的延时(这在某些即时性强的当地是丧命的)。
3、连到总线上的设备有必要有信息的挑选机制，要判别该信息是否是传给自己的。
嵌入式总线技能分类
一、 内部总线、体系总线和外部总线
1、内部总线
Internal Bus ：将处理器的一切结构单元内部相连。它的宽度可所以8、16、32、或64位。现在比较盛行的几种内部总线技能：
I2C总线
I2C(Inter-IC)总线10多年前由Philips公司推出，是近年来在微电子通讯操控范畴广泛选用的一种新式总线规范。它是同步通讯的一种特别办法，具有接口线少，操控办法简化，器材封装办法小，通讯速率较高级长处。在主从通讯中，能够有多个I2C总线器材一起接到I2C总线上，经过地址来辨认通讯目标。 SPI总线
串行外围设备接口SPI(serial peripheral interface)总线技能是Motorola公司推出的一种同步串行接口。Motorola公司出产的绝大多数MCU(微操控器)都配有SPI硬件接口，如68系列MCU。SPI总线是一种三线同步总线，因其硬件功用很强，所以，与SPI有关的软件就适当简略，使CPU有更多的时刻处理其他业务。 SCI总线
串行通讯接口SCI(serial communicaTIon interface)也是由Motorola公司推出的。它是一种通用异步通讯接口UART，与MCS-51的异步通讯功用根本相同。
2、体系总线
体系总线又称内总线或板级总线。由于该总线是用来衔接微机各功用部件而构成一个完好微机体系的，所以称之为体系总线。常用的有PC总线、AT总线(ISA总线)、PCI总线等。
体系总线上传送的信息包括数据信息、地址信息、操控信息，因而，体系总线包括有三种不同功用的总线，即数据总线DB(Data Bus)、地址总线AB(Address Bus)和操控总线CB(Control Bus)
现在比较盛行的几种体系总线技能： ISA总线
ISA(industrial standard architecture)总线规范是IBM 公司1984年为推出PC/AT机而树立的体系总线规范，所以也叫AT总线。它是对XT总线的扩展，以习惯8/16位数据总线要求。它在80286至80486年代使用十分广泛，以至于现在飞跃机中还保存有ISA总线插槽。ISA总线有98只引脚。
