【教学目标】
1.了解系统总线的概念。
2.了解系统总线的分类。
3.熟悉系统总线的特性。
4.熟悉系统总线的性能指标。
5.了解系统总线的标准。
【知识要点】
系统总线的性能指标。
【授课视频】
【课堂阅读】
(1)I2C总线(内部总线)
I2C总线由PHILIPS公司推出,是近年来在微电子通信控制领域广泛采用的一种新型总线标准。它是同步通信的一种特殊形式,具有接口线少,控制方式简化,器件封装形式小,通信速率较高等优点。在主从通信中,可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线上,通过地址来识别通信对象。
目前I2C总线大量应用在视频、音像系统中,PHILIPS推出的近200种I2C总线接口器件主要是视频、音像类器件。除PHILIPS公司外,I2C总线已被众多的厂家使用在高档电视机、电话机、音响、摄录像系统中。
(2)SCI/SPI总线(内部总线)
串行通信接口是由Motorola公司推出的。它是一种通用异步通信接口UART,与MCS-51的异步通信功能基本相同。
串行外围设备接口总线技术是Motorola公司推出的一种同步串行接口。Motorola公司生产的绝大多数MCU都配有SPI硬件接口,如68系列MCU。SPI总线是一种三线同步总线,因其硬件功能很强,所以,与SPI有关的软件就相当简单,使CPU有更多的时间处理其他事务。
(3)PC/XT总线(系统总线)
PC/XT总线是PC历史上最早使用的总线结构,是IBM公司1981年推出的第一台IBMPC机以及随机推出的IBMPC/XT机所使用的总线,称之为PC总线或PC/XT总线。由于IBMPC或IBMPC/XT机上使用的都是8088CPU,因而这种总线只具有20条地址线和8位数据线,因此又称为8位的PC机。在PC/XT总线上的信号是目前各类总线中最为精简的,它的主板插槽上安装有8个62线的扩展板插座,即扩展插槽,允许插入不同功能的I/O接口卡,用来扩充PC/XT机的功能。扩展槽上提供了足够的负载驱动能力,允许每个插座上带2个低功耗的肖特基负载。
(4)ISA总线(系统总线)
ISA总线标准是IBM公司1984年为推出PC/AT机而建立的系统总线标准,所以也叫AT总线。它在8位的PC/XT总线的基础上扩展而成16位总线结构,以适应8/16位数据总线要求。同时,该总线同8位的PC/XT总线保持了兼容性。它在80286至80486时代应用非常广泛,以至于现在奔腾机中还保留有ISA总线插槽。ISA总线有98只引脚,其中,数据线16根,地址线24根,其他包括中断线、信号线和电源线等等。工作频率为8 MHz,传输率最高为8 MB/s。
(5)PCI总线(局部总线)
PCI局部总线是当前最流行的总线之一,它是由Intel公司推出的一种局部总线。它定义了32位数据总线,且可扩展为64位。PCI局部总线主板插槽的体积比原ISA总线插槽还小,其功能比VESA、ISA有极大的改善,支持突发读写操作,最大传输速率可达132 MB/s,可同时支持多组外围设备。PCI局部总线不能兼容现有的ISA、EISA、MCA总线,但它不受制于处理器,是基于奔腾等新一代微处理器而发展的总线。
(6)RS-232-C总线(外部总线)
RS-232-C总线是美国电子工业协会制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。RS-232-C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道,在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。
(7)USB总线(外部总线)
USB总线即通用串行总线,是Compaq、DEC、IBM、Intel、Microsoft、NEC和NorthernTelecom等七大公司于1994年11月联合开发的计算机串行接口总线标准。它基于通用连接技术,实现外设的简单快速连接,达到方便用户、降低成本、扩展PC连接外设范围的目的。它可以为外设提供电源,而不像普通的使用串、并口的设备需要单独的供电系统。另外,快速是USB技术的突出特点之一,USB的最高传输率可达12 Mb/s,是串口的100倍,并口的近10倍,而且USB还能支持多媒体。
★什么是超级计算机?

超级计算机(chao ji ji suan ji):能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与高速运算的电脑。其基本组成组件与个人电脑的概念无太大差异,但规格与性能则强大许多,是一种超大型电子计算机。具有很强的计算和处理数据的能力,主要特点表现为高速度和大容量,配有多种外部和外围设备及丰富的、高功能的软件系统。现有的超级计算机运算速度大都可以达到每秒一太(Trillion,万亿)次以上。
★超级计算机有什么用?
★中国在超级计算机方面水平如何?

中国在超级计算机方面发展迅速,跃升到国际先进水平国家当中。中国是第一个以发展中国家的身份制造了超级计算机的国家。中国在1983年就研制出第一台超级计算机银河一号,使中国成为继美国、日本之后第三个能独立设计和研制超级计算机的国家。 中国以国产微处理器为基础制造出本国第一台超级计算机名为"神威蓝光",在2019年11月TOP500组织发布的最新一期世界超级计算机500强榜单中,中国占据了227个,神威·太湖之光超级计算机位居榜单第三位,天河二号超级计算机位居第四位。