| 词条 | PCI总线 |
| 释义 | 1991年下半年，Intel公司首先提出了PCI的概念，并联合IBM、Compaq、AST、HP、DEC等100多家公司成立了PCI集团，其英文全称为：Peripheral Component Interconnect Special Interest Group(外围部件互连专业组)，简称PCISIG。PCI是一种先进的局部总线，已成为局部总线的新标准。 PCI总线是一种不依附于某个具体处理器的局部总线。从结构上看，PCI是在CPU和原来的系统总线之间插入的一级总线，具体由一个桥接电路实现对这一层的管理，并实现上下之间的接口以协调数据的传送。管理器提供了信号缓冲，使之能支持10种外设，并能在高时钟频率下保持高性能。PCI总线也支持总线主控技术，允许智能设备在需要时取得总线控制权，以加速数据传送。 1.PCI总线的主要性能 ·支持10台外设 ·总线时钟频率33.3MHz/66MHz ·最大数据传输速率133MB/s ·时钟同步方式 ·与CPU及时钟频率无关 ·总线宽度 32位（5V）/64位（3.3V） ·能自动识别外设 ·特别适合与Intel的CPU协同工作 2.其它特点 ·具有与处理器和存储器子系统完全并行操作的能力 ·具有隐含的中央仲裁系统 ·采用多路复用方式（地址线和数据线）减少了引脚数 ·支持64位寻址 ·完全的多总线主控能力 ·提供地址和数据的奇偶校验 ·可以转换5V和3.3V的信号环境 PCI总线信号定义 必要引脚控设备49条 目标设备47条 可选引脚51条（主要用于64位扩展、中 断请求、高速缓存支持等） 总引脚数120条（包含电源、地、保留 引脚等） PCI是Peripheral Component Interconnect(外设部件互连标准)的缩写，它是目前个人电脑中使用最为广泛的接口，几乎所有的主板产品上都带有这种插槽。PCI插槽也是主板带有最多数量的插槽类型，在目前流行的台式机主板上，ATX结构的主板一般带有5～6个PCI插槽，而小一点的MATX主板也都带有2～3个PCI插槽，可见其应用的广泛性。 若把CPU比作“大脑”，则总线可称为“中枢神”。它协助CPU控制整个计算机系统工作。局部总线是PC体系结构的重大发展，它打破了数据I／O(输入／输出)的瓶颈，可以避免使用较慢的ISA数据通道，为高速外设提供了更宽、更快的“高速公路”。进入90年代，随着图形处理技术和多媒体技术的广泛应用，以WINDOWS为代表的新一代操作系统风靡全球，进而对总线提出了更高的性能要求，总线技术迅猛发展。 高性能 PCI总线宽度为32位，并可升级为64位，总线频率33MHz，因而总线最大传输率为32×33／8=132MB／S，升级后可达264MB／S。那么，PCI局部总线提供的宽通道，能否满足多媒体和高速网络的要求呢?请看下例： 在多媒体视频图像显示中，设分辨率为640×480，每秒30帧，显示彩色深度24位。 则多媒体显示卡的数据吞吐量=640×480×30×24／8=27.648MB／S 外围设备数据吞吐量与总线传输率之间的比例关系没有严格规定。一般，一条总线可以挂接3～5个高速外设，因而总线的最大传输率应为高速外设的3～5倍，即： 总线最大传输率=(3～5)×高速外设吞吐量 由此可计算出多媒体显示卡对总线最大传输率的需求为： ran Multimedia=27.648×(3～5)=82.944～138.24MB／S 在100Mbps FDDI光纤高速网络中，对总线最大传输率的需求为： Tran FDDI=100×(3～5)／8=37.5～62.5MB／S 而PCI总线的传输率为132MB／S(264MB／S)，所以对于图形操作系统和高速网络，PCI总线都可以满足要求。 重要的是，PCI能支持一种名为线性突发的数据传送模式，可确保总线不断满载数据。这种线性的或顺序的寻址方式，意味着可以由一个地址起读写大量数据，然后每次只须将地址自动加一，便可接收数据流内下一个字节的数据。线性突发传送能更有效地动用总线的频带宽传送数据，减少无谓的寻址操作。 另外，PCI对总线主控及同步操作的支持有助于改善PCI的性能。总线主控是大多数总线常见的功能，可让任何一个具有处理功能的外围设备暂时接管总线，以加速执行高吞吐量、高优先次序的任务。PCI独特的同步操作功能可确保CPU能与这些总线同步操作，毋须等待后者完成任务。例如，同步操作功能可在CPU执行试算表应用软件的浮点运算的同一时间，以太网网卡与局部网络之间的操作仍继续进行。 低成本 PCI芯片将大量系统功能如内存及高速缓冲存储器、控制器等高度集成，节省联接逻辑电路，即只耗用较小的线路板空间，成本也会降低。 PCI部件是让地址总线和数据总线共用管脚，即采用了多路复用体系，使之减少了管脚数量，ISA总线的地址总线和数据总线是物理上分开的两条总线，地址总线传输地址码，数据总线传输数据命令。而PCI总线采用多路复用技术，即地址总线和数据总线共用一条物理线路，在某一时刻，该线路上传输的是地址信号；而另一时刻，传输的是数据信号或总线命令。这样，提高了总线性能，优化了设计。同时，扩展卡制造商为各种速度或结构的CPU设计扩展卡时，PCI也能降低有关成本。 使用方便 PCI总线与CPU及时钟频率无关，不依赖任何CPU，支持各种CPU及将来待开发的更高性能CPU，支持并发工作，可适用于多种平台。PCI独立于CPU的结构，形成一种独特的中间缓冲器的设计，将CPU子系统与外围设备分开。一般而言，在CPU总线上增添更多的设备或部件，只会降低性能及降低可靠程度。而通过缓冲器的设计，用户可以随意增添多种外围设备、扩展电脑系统而毋须担心在不同时钟频率下会引起性能上的分歧。 PCI总线能够自动配置参数，支持PCI总线扩展板和部件。安装扩展卡时，毋须用人调整跨接线、DIP开关或系统中断。PCI部件内置有配置暂存器，系统启动时会利用常驻软件设定配置，自动界定与CPU沟通的地址及中断设定值。每当添置新的外围设备卡时，配置软件会选用空置的中断，以确保各扩展卡的中断不会相互冲突。 PCI明确而严格的规范，保证了其具有良好的兼容性。凡符合PCI规范的扩展卡，插入任何PCI系统均能可靠地工作。 |
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