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总线的演化

总线的演变首先应该讲讲总线的演变历史,这方面《PC架构系列:CPURAMIO总线的发展历史!》这篇文章写得很好!感谢文章的作者!以下内容大

总线演化
首要应该讲讲总线的演化前史,这方面《PC架构系列:CPU/RAM/IO总线的开展前史!》这篇文章写得很好!感谢文章的作者!以下内容很多来自这篇文章,能够说是这篇文章的减缩转载。

公共总线
前期PC中,CPU/RAM/IO都是挂在一条总线上,一切的部件都必须在同步的形式下作业。这样就带来一个”互锁” (locked to each other )效应:一切设备都被限定在一个通用时钟频率(Clock Frequency)上面,整个系统的速度会被系统中最慢的设备约束,系统的全体功用无法进步。

南桥诞生(IO总线诞生)
1987年,康柏(Compaq)公司想到一个办法: 将系统总线与I/O总线分隔,使得2个不同的总线作业在不同的时钟频率上。CPU和内存作业在系统总线上(the System Bus),独立于一切的I/O设备。这样高速的CPU/RAM组件就摆脱了低速I/O设备的捆绑。


这儿的Bridge,便是现在的南桥(South Bridge)芯片的前身,而它实践起到了降频的效果。
倍频出生
从80486开端,CPU的开展迅猛,频率大幅攀升。内存开端变得跟不上CPU的开展脚步了。Intel 所以决定在80486中引进倍频(Clock Doubler)的概念。内存仍旧作业在系统总线上,与系统总线坚持相同的作业频率,而CPU的内部作业频率(CPU主频)是:
CPU 主频 = 外频(系统总线频率System Bus Frequency)* 倍频 (Clock doubler)

北桥和前端总线的诞生
PC结构的改变趋势是把低速设备与高速设备用阻隔总线的办法进行阻隔。而开展到后来,就演化出了北桥(North Bridge)芯片。内存与北桥间的总线称为内存总线,把CPU与北桥间衔接的这段总线成为前端总线(Front Side Bus,FSB),也便是系统总线(System Bus)!

PC中的IO总线
经过上面的文章,咱们知道的总线的演化进程。现在专门来讲讲IO总线。
总线:用来传送信号或能量的结构器。
系统 I/O 总线将指令从内存传导至与输入输出处理器(IOP)
[url=http://publib.boulder.ibm.com/html/as400/v5r1/ic2989/info/rzajx/rzajxiodevice.htm][/url]
相连的设备。系统 I/O 总线还会将指令从 IOP 传导回内存。
以下的内容来自《知道物理I/O构件- 主机I/O总线(1)》,这篇文章写得很好。感谢文章作者!
在数据脱离系统内存总线后,它一般传输到另一条总线:主机I / O总线。现在最常见的主机I / O总线是P C I总线,别的还有如PCI-E总线、ISA总线,E I S A总线及V M E总线等等。主机I / O总线完成了几种重要的功用,包含:
答应参加新的插卡。
答应从内存总线输入和输出数据。
答应在插卡之间传输数据。
主机I / O总线并不是处于设备与系统内存总线间的仅有的中介物,在主机I / O总线和系统内存总线之间还存在着桥控制器芯片(南桥),该芯片担任在两总线之间交流数据。主机I / O总线是在内存和外设之间传送数据的运输工具。
ARM处理器的内部总线
仔细研讨ARM9(以s3c2410为例)的结构框图,你会发现:作为高功用的嵌入式CPU,ARM9能够当作一个高度浓缩的计算机系统,类似于分化出南桥芯片且有倍频的计算机构架!详细见下图:

看了这些,应该能够对计算机的总线有了一些知道,更重要的是对ARM9的系统构架有了更好地知道!这儿值得注意的是:ARM 的内存芯片并没有直接接在“内存总线”上,而是经过内存控制器间接地和“内存总线”衔接。

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