淺述計(jì)算機(jī)總線技術(shù)的發(fā)展

姚莉娟，高 優(yōu)

（中國航空工業(yè)集團(tuán)公司西安航空計(jì)算技術(shù)研究所，西安 710119）

1 總線的涵義及分類

1.1 計(jì)算機(jī)總線的涵義

從本質(zhì)上來看，所謂總線實(shí)質(zhì)上是一種信號線，該信號線可以實(shí)現(xiàn)對各類信息指令、信息數(shù)據(jù)以及IP地址等的傳輸，簡單來說，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各個部件得以連接的紐帶。而從廣義的角度來看，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中常見的AGP接口以及USB接口等，在某種意義上又可成為是AGP總線和USB總線。總線在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的性能在很大程度上取決于總線時鐘頻率，而對于總線寬度的定義主要是數(shù)據(jù)總線的位數(shù)，通常情況下，總線傳輸速率也被認(rèn)為是總線帶寬，在總線上每秒鐘傳輸?shù)淖畲笞止?jié)數(shù)MB/S，每秒處理多少兆字節(jié)。

1.2 計(jì)算機(jī)總線的分類

（1）按照功能劃分：從總線功能來看，常見的類型主要有地址總線、控制總線、數(shù)據(jù)總線。

（2）根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞絼澐郑嚎偩€可以被分為并行總線和串行總線兩種類型。

（3）按時鐘信號方式劃分：主要分為兩種，一種是異步總線，另一種的同步總線。

2 計(jì)算機(jī)總線技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用

2.1 片內(nèi)總線與內(nèi)部總線技術(shù)

在計(jì)算機(jī)總線技術(shù)中片內(nèi)總線技術(shù)具體分布于計(jì)算機(jī)微處理器系統(tǒng)芯片內(nèi)，從某種角度來看，也可稱為是芯片內(nèi)技術(shù)。從功能性角度來看，片內(nèi)總線技術(shù)主要負(fù)責(zé)完成對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，不同微處理器的相互聯(lián)接以及各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)的共享傳輸。但是由于片內(nèi)總線自身固有特性，導(dǎo)致其在實(shí)際應(yīng)用過程中受到芯片面積以及芯片腳數(shù)的限制。

因而，這種類型的總線技術(shù)形式在具體布置及設(shè)計(jì)過程中，只有處于單總線模式之下，才能夠從根本上促使芯片在成品率以及集成性等方面的快速提升，如果處于非環(huán)境因素所導(dǎo)致的技術(shù)應(yīng)用情況下，可以適當(dāng)?shù)倪x擇雙線結(jié)構(gòu)，通過另一種形式提高改善和優(yōu)化信息數(shù)據(jù)的傳輸效率。

2.2 片總線技術(shù)

對于計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)的完整性以及綜合性等性能的形成，得益于兩個功能性構(gòu)件，一種是計(jì)算機(jī)主板，另一種是插件板。在該系統(tǒng)的板卡類型中，除了囊括存儲器以及系統(tǒng)處理器等芯片之外，同時也需要相應(yīng)的總線技術(shù)對相互之間的連接提供有力的支持，使整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由繁華簡，減少對線路的使用數(shù)量，并且為系統(tǒng)提供更加安全、更加穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境，為相關(guān)信息數(shù)據(jù)的管理與控制以及各應(yīng)用文件的傳輸提供便利。為了能夠符合CPU系統(tǒng)運(yùn)行過程中的各項(xiàng)需求，EISA總線技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，該技術(shù)在性能上表現(xiàn)出強(qiáng)大的可兼容性，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對ISA的有效支持，同時通過實(shí)際技術(shù)性能為后應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)，提供良好的應(yīng)用及發(fā)展平臺。

在整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，主體所采用的時鐘頻率為8MHz，實(shí)現(xiàn)了輸出總線、輸入總線以及未處理三者之間的相互分離，即使在時鐘速率相對較低的情況下，同樣能夠發(fā)揮其實(shí)際效應(yīng)，微處理器則基于高速實(shí)現(xiàn)操作服務(wù)。將這種技術(shù)應(yīng)用于當(dāng)前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對更多用戶的普及，實(shí)現(xiàn)磁盤的高效率輸出，連接器為兩層槽模式，在某種程度上體現(xiàn)了其自身強(qiáng)大的兼容性及廣泛性等特點(diǎn)。

2.3 外部總線技術(shù)

所謂外部總線技術(shù)（又稱“通信總線技術(shù)”），主要指的是對通過技術(shù)形式實(shí)現(xiàn)對各個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，不僅能夠面對面相互聯(lián)接，同時能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程終端相連接，達(dá)到計(jì)算機(jī)同測量設(shè)施、外部儀器相互之間無障礙的進(jìn)行信息傳輸任務(wù)的目的。外部總線技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要依靠電子工業(yè)以及其他類型產(chǎn)業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用功能，其中較為經(jīng)典的技術(shù)主要包括IEEE488技術(shù)，其之所以被廣泛應(yīng)用，主要是由于其在符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的前提之下，能夠更好的完成對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管控的測試，無需相關(guān)系統(tǒng)的輔助，而是借助計(jì)價層疊模式，利用智能設(shè)施工具完成了開放的應(yīng)用與管理。

就好比搭積木一樣，更為便利高效，因此該類總線技術(shù)在工業(yè)建設(shè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了全面應(yīng)用。該類總線技術(shù)的普及應(yīng)用，令其成為計(jì)算機(jī)一類通用的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)對其全面支持。同時外設(shè)應(yīng)用連接，采用USB接口總線技術(shù)成為一類必然的趨勢，例如，各類數(shù)碼產(chǎn)品、移動設(shè)備、娛樂工具均配設(shè)了USB接口總線，體現(xiàn)了集成、全面、綜合、統(tǒng)一的應(yīng)用優(yōu)勢。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著社會信息化持續(xù)深入，對計(jì)算機(jī)技術(shù)的市場需求將進(jìn)一步釋放。工業(yè)計(jì)算機(jī)將為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供重要的技術(shù)支持，并在多個領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，前景一片廣闊。計(jì)算機(jī)總線技術(shù)在經(jīng)歷了艱難的發(fā)展過程后，日趨現(xiàn)代化、信息化、人性化以及便捷化，在某種程度上改善了我國以往計(jì)算機(jī)系統(tǒng)信息傳輸效率過于滯后的局面，并不斷的朝著更加統(tǒng)一、更加集成化的方向發(fā)展。

我們只有基于計(jì)算機(jī)總線技術(shù)特點(diǎn)，明確其應(yīng)用發(fā)展內(nèi)涵，總結(jié)缺陷與不足，全面優(yōu)化更新、良好補(bǔ)充，方能激發(fā)計(jì)算機(jī)總線技術(shù)核心優(yōu)勢，令其發(fā)揮人性化應(yīng)用功能，實(shí)現(xiàn)可靠、優(yōu)質(zhì)、持續(xù)的發(fā)展與提升。

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