计算机组成原理--系统总线

系统总线

1.数据总线：

传输各功能部件之间的数据信息，它是双向传输总线，其位数与机器字长、存储字长有关。一般8位、16位、32位。

数据总线位数：数据总线宽度，现如今普遍64位，一次性处理数据位数，衡量系统性能的一个参数。

机器字长：一次性处理数据位数，取决于数据总线宽度，一般8位、16位、32位。

指令字长：指令的长度位数。

例，若数据总线宽度为 8位，指令字长 16位，cpu在取值阶段2次访问主存。

存储字长：存储单元存储数据位数。

2.地址总线：

主要用来指出数据总线上的源数据或目的数据在主存单元的地址或I/O设备的地址。

(1)CPU通过地址总线指定存储单元.

(2)地址总线确定CPU可以访问的最大内存空间的大小. 例如: 10条地址线可以访问的最大内存是1024位二进制数据(1B)

地址总线的宽度表明CPU的寻址能力，数据总线的宽度决定了CPU和外界数据传送速度。

例子：

一个字节是一个内存单元 同时一个字节是8位 也就是一个内存单元既是一个字节也是8个二进制位，1G=1024M 1M=1024K 1K=1024字节 1字节=8位 一位是最基本单位 是一个二进制位 要么是0要么是1 

某个CPU有10根地址总线，一根线的稳定状态只有2种，高电平和低电平。用二进制表示就是0和1，10根线就是2^10，数据大小的范围是0~1023内存单元。一个地址是表示一个内存单元的，一个内存单元对应一个字节。则它的寻址范围为1KB(1KB=1024B[B表示字节])。若CPU的地址总线宽度为32，就是2^32=2^10 * 2^10 * 2^10 * 2^2，2^10对应范围为1KB，则2^32对应的范围为4G。

某个CPU的数据总线为8根，那么8根数据总线一次可传送一个8位二进制数(1个字节)，那么改CPU一次性可传送的数据大小为1B(B表示字节)；若数据总线为16根，则可以传送2B。

如有256B存储单元，需要8条地址线。
如有2K存储单元，需要11条地址线。
如有16M存储单元，需要24条地址线。
如有4G存储单元，需要32条地址线。

地址线24根，2^24=16M： 存储单元=内存单元
按字节编址（一个字节的二进制代码占一个存储单元），那字节寻址就是16M（个存储单元）
字长为16位，一个字2个字节（2个字节的二进制代码占一个存储单元），那按字寻址就是8M（个存储单元）
字长为32位，一个字4个字节（4个字节的二进制代码占一个存储单元），那按字寻址就是4M（个存储单元）