Chương 4: I/O Interface bus overview

Hiệu năng của một bộ vi xử lý được xác định bởi các thông số sau: Tần số nhịp đồng hồ Độ rộng của Bus dữ liệuĐộ rộng Bus địa chỉ Độ rộng thanh ghi và phụ thuộc kiến trúc (đường ống, siêu hướng, cache và cả công nghệ RISC, CISC,..).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 4: I/O Interface bus overview ch 4. I/O Interface bus overview Giíi thiÖu bus chuÈn cho ghÐp nèi, më réng: – ISA/ PC-104 – AT bus – USB (Universal Serial Bus) – Philips I2C – PCI (Peripheral Component Interconnect) – SCSI (Small Computer Systems Interface) – GPIB (General Purpose Interface Bus) – Siemens Profibus, ASi bus, Multi Point Buses... – IEEE 1394 – ... P&I Ch4 - Bus 1 4.0. Kh¸i niÖm vÒ bus: • PCB (Printed Cirrciut Board), Cable (Copper/ Optic), Slot, Connector... • Nèi nhiÒu thiÕt bÞ slave [master], dïng chung: trong 1 thêi ®iÓm chØ cã 1 talker – 1 hoÆc nhiÒu listener • Bus song song (n bit) hoÆc nèi tiÕp (I2C, USB, SSA, Profi, ASi, IEEE 1394...) • Thµnh phÇn (physical lines/ time sharing): – Address – Data – Control/ Status/Handshake/data check – [Power supply] P&I Ch4 - Bus 2 4.1. industry small architecture (isa) bus: • ISA/ AT bus, 1984, IBM, PC-104 bus, Available in Pentium, PowerPC Platforms • §Ó ghÐp thªm c¸c card/ thiÕt bÞ I/O chuÈn víi Mother Board, 1..12 Slots, hiÖn t¹i c¸c m¸y cã thÓ kh«ng dïng slot • 8/ 16 bit for data transfers • 4,77 => 8,33 MHz/11.1MHz => 2.75 MWps/5.5 MWps max, DMA 16. • Only 1 BusMaster, CPU hoÆc DMAC, w AEN • No data integrity, kh«ng kiÓm tra parity, IO Check • Dïng ®Ó ghÐp víi c¸c thiÕt bÞ chËm, kiÓu ký tù: ‘character typed devices’ : keyboard, mouse... • Refer ‘AT Technical Reference’ or TechHelp for detail P&I Ch4 - Bus 3 H×nh 4.1. AT/ ISA/ PC 104 bus P&I Ch4 - Bus 4 4.2. Universal serial bus - usb: P&I Ch4 - Bus 5 4.2. Universal Serial Bus Rev. 4.2.1: Topology • Rev.1.1: 23/09/1998 • Chia thµnh nhiÒu Tiers • C¸c Tiers nèi c¸c thiÕt bÞ: Hub hoÆc chøc n¨ng • Mçi Tier cã Hub(s) P&I Ch4 - Bus 6 4.3. usB: specifications • ChØ cã 1 USB host (USB Controller) trong hÖ • Devices, cã 2 lo¹i: • Hub, më réng thªm thiÕt bÞ nèi vµo USB • C¸c thiÕt bÞ chøc n¨ng nh− ISDN, JoyStick, KB, Printer, Digital Camera, Mass Storage... • ThiÕt bÞ chuÈn interface USB theo: • USB Protocol • ChuÈn H® cña USB: config vµ reset • Communication Standard • USB Controller/ Host polls bus & initiates all data transfer P&I Ch4 - Bus 7 ¦u ®iÓm: • TÝn hiÖu vi sai ph¸t/ thu, bäc kim, chèng nhiÔu • CRC Protection ®/v data & control fields • Tù ph¸t hiÖn attach/ detach, x¸c ®Þnh cÊu h×nh c¸c thiÕt bÞ tù ®éng ë møc hÖ thèng • TimeOut ®/v tr−êng hîp mÊt gãi tin/ gãi tin lçi P&I Ch4 - Bus 8 4.3. usB: Physical interface • 1.5 Mbps – Low speed mode vµ 12Mbps (Revision 1.1) • Nguån cÊp +5V, vµi metre • Power managment • Revision 2.0: 480Mb/s P&I Ch4 - Bus 9 P&I Ch4 - Bus 10 P&I Ch4 - Bus 11 P&I Ch4 - Bus 12 P&I Ch4 - Bus 13 P&I Ch4 - Bus 14 P&I Ch4 - Bus 15 P&I Ch4 - Bus 16 4.4. Philips I2C bus version 2.1. jan. 2000 • Philips, 1992 Ver. 1.0;... 1998 Ver 2.0, 2000: Ver 2.1, dïng cho c¸c hÖ thèng nhóng (embeded systems) nh− mobil phone, TV, pay phone, ATM... • Kh«ng cÇn dïng bus interface chip(s), built-in • Integrated addressing & data-transfer, cho phÐp dïng phÇn mÒm ®Ó ®Þnh cÊu h×nh • Thªm/ bít IC kh«ng ¶nh h−ëng bus system • §¬n gi¶n t×m lçi, khoanh vïng lçi nhanh • Gi¶m thiÓu kÝch th−íc: 2-wire serial, kh«ng cÇn c¸c m¹ch Addr Decoder vµ ‘glue logic’, dïng phÇn mÒm • TruyÒn ®ång bé, 100 kb/s Standard-mode, 400 kb/s Fast-mode, 3.4Mb/s HiSpeed-mode P&I Ch4 - Bus 17 P&I Ch4 - Bus 18 Cã thÓ nèi nhiÒu Masters, trong 1 t/® chØ 01 BM’s Active P&I Ch4 - Bus 19 H. 410a. Synchronous Serial Data & Clock P&I Ch4 - Bus 20