地址总线[编辑]

名词解释
地址总线 (Address Bus；又称：位址总线) 属于一种电脑总线 (一部份)，是由CPU 或有DMA 能力的单元，用来沟通这些单元想要存取(读取/写入)电脑内存元件/地方的实体位址。

简介

地址总线AB是专门用来传送地址的，由于地址只能从CPU传向外部存储器或I/O端口，所以地址总线总是单向三态的，这与数据总线不同。地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小，比如8位微机的地址总线为16位，则其最大可寻址空间为2^16=64KB，16位微型机的地址总线为20位，其可寻址空间为2^20=1MB。一般来说，若地址总线为n位，则可寻址空间为2^n字节。
　　地址总线的宽度，随可寻址的内存元件大小而变，决定有多少的内存可以被存取。
　　举例来说：一个 16位元宽度的位址总线 (通常在 1970年和 1980年早期的 8位元处理器中使用) 到达 2 的 16 次方 = 65536 = 64 KB 的内存位址，而一个 32位元位址总线 (通常在像现今 2004年的 PC 处理器中) 可以寻址到 4,294,967,296 = 4 GB 的位址。
　　在大多数的微电脑中，可寻址的元件都是 8 位元的 "字节" (所以 "K" 在这情况像相等于 "KB" 或 kilobyte)，有很多的电脑例子是以更大的资料区块当作他们实体上最小的可寻址元件，像是大型主机、超级电脑、以及某些工作站的CPU。
技术指标
　
1、总线的带宽（总线数据传输速率）
　　总线的带宽指的是单位时间内总线上传送的数据量，即每钞钟传送MB的最大稳态数据传输率。与总线密切相关的两个因素是总线的位宽和总线的工作频率，它们之间的关系：
　　2、总线的位宽
　　总线的位宽指的是总线能同时传送的二进制数据的位数，或数据总线的位数，即32位、64位等总线宽度的概念。总线的位宽越宽，每秒钟数据传输率越大，总线的带宽越宽。
　　3、总线的工作频率
　　总线的工作时钟频率以MHZ为单位，工作频率越高，总线工作速度越快，总线带宽越宽。
　　总线带宽的计算方法：总线的带宽=总线的工作频率*总线的位宽/8。
　　例如：对于64位、800MHz的前端总线，它的数据传输率就等于6.4GB/s=64bit×800MHz÷8(Byte)；32位、33MHz PCI总线的数据传输率就是133MB/s=32bit×33MHz÷8(Byte)，等等

操作过程

地址总线一个操作过程是完成两个模块之间传送信息，启动操作过程的是主模块，另外一个是从模块。某一时刻总线上只能有一个主模块占用总线。
　　总线的操作步骤：主模块申请总线控制权，总线控制器进行裁决。
　　数据传送的错误检查：主模块得到总线控制权后寻址从模块，从模块确认后进行数据传送。
　　总线定时协议：定时协议可保证数据传输的双方操作同步，传输正确。定时协议有三种类型：
　　同步总线定时：总线上的所有模块共用同一时钟脉冲进行操作过程的控制。各模块的所有动作的产生均在时钟周期的开始，多数动作在一个时钟周期中完成。
　　异步总线定时：操作的发生由源或目的模块的特定信号来确定。总线上一个事件发生取决前一事件的发生，双方相互提供联络信号。
　　总线定时协议
　　半同步总线定时：总线上各操作的时间间隔可以不同，但必须是时钟周期的整数倍，信号的出现，采样与结束仍以公共时钟为基准。ISA总线采用此定时方法。
　数据传输类型：分单周方式和突发（burst）方式。
　单周期方式：一个总线周期只传送一个数据。
　数据传输类型：
　突发方式：取得主线控制权后进行多个数据的传输。寻址时给出目的地首地址，访问第一个数据，数据2、3到数据n的地址在首地址基础上按一定规则自动寻址（如自动加1）。

技术规范
　
地址总线是一类信号线的集合是模块间传输信息的公共通道，通过它，计算机各部件间可进行各种数据和命令的传送。为使不同供应商的产品间能够互换，给用户更多的选择，总线的技术规范要标准化。
　　总线的标准制定要经周密考虑，要有严格的规定。总线标准（技术规范）包括以下几部分：
　　机械结构规范：模块尺寸、总线插头、总线接插件以及安装尺寸均有统一规定。
　　功能规范：总线每条信号线（引脚的名称）、功能以及工作过程要有统一规定。
　　电气规范：总线每条信号线的有效电平、动态转换时间、负载能力等。

标准分类
1.ISA总线
ISA（industrialstandardarchitecture）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。它是对XT总线的扩展，以适应8/16位数据总线要求。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。
2.EISA总线
　　EISA总线是1988年由Compaq等9家公司联合推出的总线标准。它是在ISA总线的基础上使用双层插座，在原来ISA总线的98条信号线上又增加了98条信号线，也就是在两条ISA信号线之间添加一条EISA信号线。在实用中，EISA总线完全兼容ISA总线信号。
3.VESA总线
　　VESA（videoelectronicsstandardassociation）总线是1992年由60家附件卡制造商联合推出的一种局部总线，简称为VL（VESAlocalbus）总线。它的推出为微机系统总线体系结构的革新奠定了基础。该总线系统考虑到CPU与主存和Cache的直接相连，通常把这部分总线称为CPU总线或主总线，其他设备通过VL总线与CPU总线相连，所以VL总线被称为局部总线。
4.PCI总线
　　PCI（peripheralcomponentinterconnect）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132MB/s，可同时支持多组外围设备。
5.CompactPCI
　　“以上所列举的几种系统总线一般都用于商用PC机中，在计算机系统总线中，还有另一大类为适应工业现场环境而设计的系统总线，比如STD总线、VME总线、PC/104总线等。这里仅介绍当前工业计算机的热门总线之一：CompactPCI。”

发展历程
　　地址总线的详细发展历程，包括早期的PC总线和ISA总线、PCI/AGP总线、PCI-X总线以及主流的PCIExpress、HyperTransport高速串行总线。从PC总线到ISA、PCI总线，再由PCI进入PCIExpress和HyperTransport体系，计算机在这三次大转折中也完成三次飞跃式的提升。与这个过程相对应，计算机的处理速度、实现的功能和软件平台都在进行同样的进化，显然，没有总线技术的进步作为基础，计算机的快速发展就无从谈起。业界站在一个崭新的起点：PCIExpress和HyperTransport开创了一个近乎完美的总线架构。而业界对高速总线的渴求也是无休无止，PCIExpress2.0和HyperTransport3.0都将提上日程，它们将会再次带来效能提升。在计算机系统中，各个功能部件都是通过地址总线寻址，总线的速度对系统性能有着极大的影响。而也正因为如此，总线被誉为是计算机系统的神经中枢。但相比CPU、显卡、内存、硬盘等功能部件，总线技术的提升步伐要缓慢得多。在PC发展的二十余年历史中，总线只进行三次更新换代，但它的每次变革都令计算机的面貌焕然一新。

参考资料：

扩展阅读：