Avalon总线接口分类

可分为两类:Slave和Master。slave是一个从控接口，而master是一个主控接口。slave和master主要的区别是对于Avalon总线控制权的把握。master接口具有相接的Avalon总线控制权，而slave接口是被动的。常见的Avalon的传输结构有:Avalon总线从读(slave read)，Avalon总线带一个延迟状态从读，Avalon总线从写(slave write)，Avalon总线带一个延迟状态从写。

● 所有外设的接口与Avalon总线时钟同步，不需要复杂的握手/应答机制。这样就简化了Avalon总 线的时序行为，而且便于集成高速外设。Avalon总线以及整个系统的性能可以采用标准的同步时序分析技术来评估。

● 所有的信号都是高电平或低电平有效，便于信号在总线中高速传输。在Avalon总线中，由数据选择器(而不是三态缓冲器)决定哪个信号驱动哪个外设。因此外设即使在未被选中时也不需要将输出置为高阻态。

● 为了方便外设的设计，地址、数据和控制信号使用分离的、专用的端口。外设不需要识别地址总线周期和数据总线周期，也不需要在未被选中时使输出无效。分离的地址、数据和控制通道还简化了与片上用户自定义逻辑的连接 。

----ISA(industrial standard architecture)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，以至于奔腾机中还保留有ISA总线插槽。ISA总线有98只引脚。

----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。

----VESA( video electronics standard association)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(VESA local bus)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。它定义了32位数据线，且可通过扩展槽扩展到64 位，使用33MHz时钟频率，最大传输率达132MB/s，可与CPU同步工作。是一种高速、高效的局部总线，可支持386SX、386DX、486SX、486DX及奔腾微处理器。

----PCI(peripheral component interconnect)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。 PCI局部总线不能兼容现有的ISA、EISA、MCA(micro channel architecture)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。

----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--Compact PCI。

----Compact PCI的意思是"坚实的PCI"，是当今第一个采用无源总线底板结构的PCI系统，是PCI总线的电气和软件标准加欧式卡的工业组装标准，是当今最新的一种工业计算机标准。 Compact PCI是在原来PCI总线基础上改造而来，它利用PCI的优点，提供满足工业环境应用要求的高性能核心系统，同时还考虑充分利用传统的总线产品，如ISA、STD、VME或PC/104来扩充系统的I/O和其他功能。

----6.PCI-E总线

----PCI Express采用的也是业内流行这种点对点串行连接，比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCI Express的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似。

系统总线上传送的信息包括数据信息、地址信息、控制信息，因此，系统总线包含有三种不同功能的总线，即数据总线DB(Data Bus)、地址总线AB(Address Bus)和控制总线CB(Control Bus)。

数据总线DB用于传送数据信息。数据总线是双向三态形式(双向是指可以两个方向传输，可以A->B也可以A<-B;三态指 0，1和第三态(tri-state)。tri-state既不是一也不是零，三态门的闭合无输出高阻状态。)的总线，即他既可以把CPU的数据传送到存储器或I/O接口等其它部件，也可以将其它部件的数据传送到CPU。数据总线的位数是微型计算机的一个重要指标，通常与微处理的字长相一致。例如Intel 8086微处理器字长16位，其数据总线宽度也是16位。需要指出的是，数据的含义是广义的，它可以是真正的数据，也可以指令代码或状态信息，有时甚至是一个控制信息，因此，在实际工作中，数据总线上传送的并不一定仅仅是真正意义上的数据。

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(2的n次方)个地址空间(存储单元)。 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)可以寻址的内存空间为 2 的 16 次方=65536=64 KB的地址，而一个 32位元 位址总线(通常在像现今 2004年 的 PC 处理器中) 可以寻址的内存空间为4,294,967,296=4GB(前提:数据总线的宽度是8位)的位址。

注释:位元=bit。

上面提到的2^n=X=YGB中的B其实是bit，这个结果其实是乘以可寻址的位元8bit之后得到的。

控制总线CB用来传送控制信号和时序信号。控制信号中，有的是微处理器送往存储器和I/O接口电路的，如读/写信号，片选信号、中断响应信号等;也有是其它部件反馈给CPU的，比如:中断申请信号、复位信号、总线请求信号、限备就绪信号等。因此，控制总线的传送方向由具体控制信号而定，一般是双向的，控制总线的位数要根据系统的实际控制需要而定。实际上控制总线的具体情况主要取决于CPU。

超频和相关总线速率

中央处理器（CPU）

中央处理器的时钟频率速度（简称内频）由系统总线速率（bus speed）乘上倍频系数决定。例如，一个时钟频率速度为 700MHz 的处理器，可能运行于 100MHz 的系统总线上。这说明处理器内的时钟倍频器的倍率设置为7，即中央处理器被设置为以7倍于系统总线的速率运行：100 MHz×7 = 700 MHz。通过改变倍频系数或系统总线速率，可以得到不同的时钟频率速度。以前经常套用的规则认为：时钟频率速度=外频（前端总线、FSB）*倍频系数。这句话严格来说并不正确。因为现在系统总线、前端总线（外频、FSB）速率不一样。就 Intel CPU 来说，前端总线=系统总线*4。所以，应该说时钟频率速度=系统总线*倍频系数。大多数主板允许用户通过跳线设置（BIOS）设置倍频或系统总线速率。现在许多处理器制造商预先锁定了处理器的倍频，但可以通过某些手段解锁。对所有的处理器，系统总线速率的适当提高可以增进其处理速率。

前端总线与系统总线

系统总线(BusSpeed)与前端总线(FSB、外频)的区别在于，前端总线(FSB、外频)的速度指的是CPU和北桥芯片间总线的速度。而系统总线(BusSpeed)的概念是创建在数字脉冲信号震荡速度基础之上的，也就是说，100MHz系统总线(BusSpeed)特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一百万次，它更多的影响了PCI及其他总线的频率。之所以前端总线（FSB、外频）与系统总线（BusSpeed）这两个概念容易混淆，主要的原因是在以前的很长一段时间里，前端总线(FSB、外频)与系统总线（BusSpeed）是相同速率，因此往往直接称系统总线（BusSpeed）为外频，最终造成这样的误会。随着电脑技术的发展，人们发现前端总线频率（外频、FSB）需要高于系统总线（BusSpeed），因此采用了QDR（Quad Date Rate）技术，或者其他类似的技术实现这个目的。这些技术的原理类似于AGP的2X或者4X，它们使得的前端总线(FSB、外频)频率成为系统总线（BusSpeed）的2倍、4倍甚至更高，从此之后系统总线(BusSpeed)和前端总线（FSB、外频）的区别才开始被人们重视起来。