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- 写在最后
总线概念
总线最开始是计算机里的概念,它表示计算机内部以及计算机之间传输数据的共同通道。
计算机中总线的分类可以有很多种方式,例如:按照功能可以分为
数据总线,地址总线,控制总线。
计算机中的总线有很多,例如ISA,PCI,SATA等。
在计算机之后出现的嵌入式系统中也沿用了总线的概念,并为了适应嵌入式的特定需求,制定了适用于嵌入式设备的总线标准,例如用于FPGA之间传输数据的Aurora总线,用于嵌入式设备之间数据传输的SRIO总线(例如FPGA与DSP之间数据传输)等。
常用术语
在了解某种总线标准时,必不可少地会接触到如下概念,例如总线传输速率、带宽等,类似的这些术语到底是什么意思呢?
总线位宽
顾名思义,总线位宽是指总线能够一次性传送的二进制数据位数,例如32bit、64bit等。
总线的工作频率
计算机以及嵌入式系统,都必须工作在一定的时钟下,时钟是嵌入式系统的心脏,顾名思义,总线的工作频率也即时钟频率。
总线带宽
总线带宽又称为总线数据传输速率,下面给出定义。
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: 总线的带宽=总线的工作频率*总线的位宽/8 ; 或者 总线的带宽=(总线的位宽/8 )/总线周期。
上述定义中,除8的原因是以字节Bps为单位,众所周知,一个字节是8bit位宽。如果不除以8,单位则是bps,串行总线常常以Gbps为单位。
为了更深刻体会这种定义,下面根据实际情况举几个例子:
- 1984年,IBM公司推出的第一款PC/AT总线,之后行业内又确立了以IBM PC/AT总线规范为基础的工业标准架构(Industry Standard Architecture)ISA总线。该种总线时钟频率为8MHz,总线位宽为8/16,因此最大总线带宽为16MBps。
- 1988年,各个厂商扩展ISA为32bit位宽,命名为EISA,但时钟频率仍然为8MHz,这样总线带宽变为了32MBps。
- 1993年提出的PCI总线,工作时钟频率为33MHZ,数据位宽为32bit,因此传输带宽为33*32/8,约为133MBps(33MHz为近似时钟频率)。
- 1999年,对PCI 64bit,66MHz总线的继承和发展后,PCI-SIG组织推出了PCIX 1.0版本,该总线使用时钟频率为133MHz,位宽为64bit,因此传输位宽为133*64/8,约为1066MBps(133MHz为近似时钟频率)。
- 2002年,对PCIX 1.0 版本进行升级为PCIX 2.0版本,总线时钟频率为133MHz,总线位宽为64bit,在这个标准中,首次加入了双倍读取速率,即DDR方式,在时钟的上升沿和下降沿都传送数据,使得数据速率
提升了1倍,因此带宽为2133MBps。 - PCIX 2.0的成功,进而使得PCI-SIG组织推出了PCIX 3.0版本,工作时钟频率为1066MHz的高频上,由于频率过高,64bit数据同步异常困难,导致这种并行总线的落幕。
好了,关于这种总线的历史发展就介绍到这里,至于之后的发展,是从PCIX发展到了PCIE串行总线了,串行总线解决了数据位宽过大,同步困难的问题。
写在最后
这一系列的高速总线系列文章,都是空闲时刻对资料的一点整理,没有什么深刻的内容,要知道写出深刻的内容是需要时间和精力的,对资料的整理,对资料的理解以及博客的组织表达等,因此本系列比较随意,仅仅是记录下当时的想法以及能够及时表达的东西,或是读书笔记,或是总结记录,或者感想等等。
2020年已经到来,这是不平凡的一年,从2020年并未到来时刻对2020年的期待,例如政治里面的2020年我们的发展目标,看起来是多么遥远的时间,已经到来,是这么的沉默。
2020是我即将进入工作的一年,今天是2020年1月28日,农历新年刚刚过去不久,我还宅在家里“碌碌无为”,本想初八去学校来着,由于这多灾多难的一年,冠状病毒的入侵导致交通,安全,生活,学习都受到了影响,学校也不让过早的回去,只能宅在家里,找点事情做。
今天 早晨,令我意外的一个消息,感觉不可思议,科比去世了,这的确是一个很大的意外,但后来想想,人生无常,一切看起来又是 没那么意外。
时至今日,本以为生活比较幸福与圆满,而一切的经历让自己又认清了现实,这开玩笑的现实,让煎熬的内心又不得不自我平静,平静意味着我知道了,我会以史为鉴,再长一智。
再见,某一些人,未来,你好。