总线,笼统来说就是一组进行互连和传输信息(指令、数据和地址)的信号线。主板总线实际上就是连接CPU、内存、缓存和外部控制芯片之间的数据通道。
主板总线分类
按相对于CPU或其他芯片的位置可分为:
片内总线:在CPU内部,寄存器之间和算术逻辑部件ALU与控制部件之间传输数据所用的总线。
片外总线:是指CPU与内存RAM、ROM和输入/输出设备接口之间进行通讯的通路。
按总线功能来划分又可分为:
地址总线(AB):地址总线用来传送地址信息。CPU地址线数目决定了CPU选址的内存范围。地址信号一般由CPU发出,当采用DMA方式访问内存和I/O设备时,地址信号也可以由DMA控制器发出。
数据总线(DB):数据总线用来传送数据信息,来往于CPU与存储器、CPU与I/O接口设备之间。数据总线的宽度决定了CPU一次传输的数据量,也就决定了CPU的类型与档次。
控制总线(CB):控制总线用来传送各种控制信号,有双向、单向和双态等多种形态,是总线中最灵活、最复杂也是功能最强的一组总线。
按总线层次结构来划分主要有:
CPU总线:主要用来连接CPU和控制芯片,包括CPU地址线、CPU数据线和CPU控制线。
存储器总线:主要用来连接内存控制器(北桥芯片)和内存,包括存储器地址线、存储器数据线和存储器控制线。
系统总线:又称I/O扩展总线,分为ISA总线、PCI总线、AGP总线和PCI-E总线等多种标准。
外部总线:用来连接各种外设的控制芯片,包括IDE总线、SATA总线、SCSI总线和USB总线等。
工作原理
如果说主板(Mother Board)是一座城市,那么总线就像是城市里的公共汽车(bus),能按照固定行车路线,传输来回不停运作的比特(bit)。
这些线路在同一时间内都仅能负责传输一个比特。因此,必须同时采用多条线路才能传送更多数据,而总线可同时传输的数据数就称为宽度(width),以比特为单位,总线宽度愈大,传输性能就愈佳。
总线的带宽(即单位时间内可以传输的总数据数)为:总线带宽 = 频率 x 宽度(Bytes/sec)。当总线空闲(其他器件都以高阻态形式连接在总线上)且一个器件要与目的器件通信时,发起通信的器件驱动总线,发出地址和数据。其他以高阻态形式连接在总线上的器件如果收到(或能够收到)与自己相符的地址信息后,即接收总线上的数据。发送器件完成通信,将总线让出(输出变为高阻态)