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PCI總線 |
PCI是Peripheral Component Interconnect(外設部件互連標準)的縮寫,它是目前個人電腦中使用最為廣泛的接口,幾乎所有的主板產品上都帶有這種插槽。PCI插槽也是主板帶有最多數量的插槽類型,在目前流行的台式機主板上,ATX結構的主板一般帶有5~6個PCI插槽,而小一點的MATX主板也都帶有2~3個PCI插槽,可見其應用的廣泛性。
簡介
PCI即Peripheral Component Interconnect,中文意思是「外圍器件互聯」,是由PCISIG (PCI Special Interest Group)推出的一種局部並行總線標準。PCI總線是由ISA(Industy Standard Architecture)總線發展而來的,ISA並行總線有8位和16位兩種模式,時鐘頻率為8MHz,工作頻率為33MHz/66MHz。是一種同步的獨立於處理器的32位或64位局部總線。從結構上看,PCI是在CPU的供應商和原來的系統總線之間插入的一級總線,具體由一個橋接電路實現對這一層的管理,並實現上下之間的接口以協調數據的傳送。從1992年創立規範到如今,PCI總線已成為了計算機的一種標準總線。已成為局部總線的新標準,廣泛用於當前高檔微機、工作站,以及便攜式微機。主要用於連接顯示卡、網卡、聲卡。PCI總線是32位同步復用總線。其地址和數據線引腳是AD31~AD0。PCI的工作頻率為33MHz。PCI總線是一種樹型結構,並且獨立於CPU總線,可以和CPU總線並行操作。PCI總線上可以掛接PCI設備和PCI橋片,PCI總線上只允許有一個PCI主設備,其他的均為PCI 從設備,而且讀寫操作只能在主從設備之間進行,從設備之間的數據交換需要通過主設備中轉。PCI總線結構如下圖所示。
評價
在處理器系統中,含有PCI總線和PCI總線樹這兩個概念。這兩個概念並不相同,在一顆PCI總線樹中可能具有多條PCI總線,而具有血緣關係的PCI總線組成一顆PCI總線樹。PCI總線由HOST主橋或者PCI橋管理,用來連接各類設備,如聲卡、網卡和IDE接口卡等。在一個處理器系統中,可以通過PCI橋擴展PCI總線,並形成具有血緣關係的多級PCI總線,從而形成PCI總線樹型結構。在處理器系統中有幾個HOST主橋,就有幾顆這樣的PCI總線樹,而每一顆PCI總線樹都與一個PCI總線域對應。與HOST主橋直接連接的PCI總線通常被命名為PCI總線0。考慮到在一個處理器系統中可能有多個主橋。PCI總線取代了早先的ISA總線。當然與在PCI總線後面出現專門用於顯卡的AGP總線,與現在的PCI Express總線相比,功能沒有那麼強大,但是PCI能從1992用到現在,說明他有許多優點,比如即插即用(Plug and Play)、中斷共享等。在這裡我們對PCI總線做一個深入的介紹。從數據寬度上看,PCI總線有32bit、64bit之分;從總線速度上分,有33MHz、66MHz兩種。目前流行的是32bit @ 33MHz,而64bit系統正在普及中。改良的PCI系統,PCI-X,最高可以達到64bit @ 133MHz,這樣就可以得到超過1GB/s的數據傳輸速率。如果沒有特殊說明,以下的討論以32bit @ 33MHz為例。不同於ISA總線,PCI總線的地址總線與數據總線是分時復用的。這樣做的好處是,一方面可以節省接插件的管腳數,另一方面便於實現突發數據傳輸。在做數據傳輸時,由一個PCI設備做發起者(主控,Initiator或Master),而另一個PCI設備做目標(從設備,Target或Slave)。總線上的所有時序的產生與控制,都由Master來發起。PCI總線在同一時刻只能供一對設備完成傳輸,這就要求有一個仲裁機構(Arbiter),來決定在誰有權力拿到總線的主控權。 [1]