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有复杂处理功能的总线分析仪（一）

http://www.any17.com 2006-08-30 14:53:55.0

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　　最令人兴奋，给人深刻印象的标题的例子是，“美国AMD公司击败英特尔的里程碑是1GHz微处理器。”即使胜利是暂时的，这个消息却是事实。不过，现在的印象是1GHz PC似乎很容易得到。你也许没认识到微处理器时钟频率和PC性能之间的区别。另外，也许你没有认真考虑从上述的任意一个公司中大量买这些生产很有限的装置。

　　尽管完成1GHz时钟频率的微处理器值得称赞，系统的体系结构在决定PC最终的速度的过程中也是至关重要的。现代的PC应用至少2个独立的总线来（例如存储器总线）保证微处理器本身在数据传送和与外围装置相互作用时，不会降低速度。

　　扩展总线提供扩展的功能。所谓的本地总线处理类似高速的视频或图形卡以及100Base-T以太网适配器，这通常就是外设接口总线。针对少量传统应用，一些PC也提供工业标准体系结构（ISA）的兼容性总线。

　　传统地，PC为外设提供一个并行接口或RS-232串行总线。当然，把PC和外围设备相连的扩展总线也许在某次的特殊的应用中不被使用，但是，它可能得到很广泛的应用。其结果，在速度，被支持的装置的数量，成本和复杂性中作出妥协。今天，通用串行总线（USB）已经代替了很多过时的，低速总线。

　　同样地，在过去，类似磁盘驱动的高速的外围装置需要特殊的对待。为处理这种快速、流动的应用，小型计算机系统接口（SCSI）总线幸运而生。今天，苹果计算机公司的火线接口总线（IEEE1394）和第二代USB.2总线以较低的能耗和成本提供和小型计算机系统接口（SCSD相似的数据传送能力。

　　所以，即使全部PC制造商都同意使用相同的总线协议和硬件，仍然存在若干不同类型的总线可供选择。当然，不言而喻，制造商不断面临升级现有的总线以及发展新的技术，以对付不断出现的高速外围设备的挑战。结果是总线激增，这给设计和测试工程师造成额
外负担。

　　总线的发展
　　传统上的PC扩展总线仅仅是带缓存的微处理器总线的扩展。当微处理器的时钟频率增加时，要求更复杂的总线。最初的PCXT总线总是要求被存储数据的地址，每个一字节的传输都需二个时钟周期。现代总线仅需要一个写地址就可成组地发送相邻的数据块。对大的数据块，传输速度接近总线能支持的最大速度。以前，微处理器独占对扩充总线控制。现在，总线仲裁和总线控制分配给任何有能力的外围装置。另外，扩展装置安装在所谓的即插即用系统中自动完成。通过询问和协商，微处理器在可用的内存中确定如何最佳排列所连接的外围设备，并且，如同微处理器时钟频率增加的那样，总线信号的完整和功率已经变得很重要了。因为总线线路必须作为高速传输线来处理，例如，小型计算机系统接口（SCSI）总线线路必须是有阻力地被终止。PCI总线通过采用审慎的反射操作手段减少功率。驱动信号是半幅信号，但来自无终端接头线路的反射把信号增加到全幅。对于将来的计算机系统，快速10（Rapid10）和无限宽带（IMiniBand）已经被推荐为PCI和小型计算机系统接口（SCSI）的常规替换。这些新的互连性结构是可升级的，可交换的具有高速数据传输速率的结构系统。存储器的存取通过网络适配器，该适配器提供必须的数据打包（packetiz-ing）/数据解包（depacketizing）的功能。信号的电平也已经从传统的+5V电平上被减少了。现在很多的装置在3.3V和1.5V这样低的电平上运行。低电压差分传输信号（LVDS）标准在低电平上达到极强的数据传输力??典型值为300mv，数据传输为1Gb/s。差分运行能消除地噪声和共模干涉，使低功率和高速度同步运行。

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