从PC总线到ARM的内部总线
来源:互联网 发布:情义我心知粤语版 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 16:01
公共总线
早期PC中,CPU/RAM/IO都是挂在一条总线上,所有的部件都必须在同步的模式下工作。这样就带来一个"互锁" (locked to each other ) 效应:所有设备都被限定在一个通用时钟频率(Clock Frequency)上面,整个系统的速度会被系统中最慢的设备限制,系统的整体性能无法提高。
南桥诞生(I\ O总线诞生 )
1987 年,康柏(Compaq)公司想到一个办法: 将系统总线与I/O总线分开,使得2个不同的总线工作在不同的时钟频率上。CPU和内存工作在系统总线上(the System Bus),独立于所有的I/O设备。这样高速的CPU/RAM组件就摆脱了低速I/O设备的束缚。
这里的Bridge,就是现在的南桥 (South Bridge) 芯片 的前身,而它实际起到了降频的作用。
倍频出世
从80486开 始,CPU的发展迅猛,频率大幅攀升。内存开始变得跟不上CPU的发展步伐了。Intel 于是决定在80486中引入倍频(Clock Doubler)的概念。内存依旧工作在系统总线上,与系统总线保持同样的工作频率,而CPU的内部工作频率(CPU主频)是:
CPU 主频 = 外频(系统总线频率System Bus Frequency)* 倍频 (Clock doubler)北桥和前端总线的诞生
PC结构的变化趋势是把低速设备 与高速设备 用隔离总线的方法进行隔离。而发展到后来,就演变出了北桥(North Bridge)芯片 。内存与北桥间的总线称为内存总线 ,把CPU与北桥间连接的这段总线成为前端总线 (Front Side Bus,FSB), 也就是系统总线 (System Bus )!
PC中的I\O总线
通过上面的文章,我们知道的总线的演变过程。现在专门来讲讲I\O总线。
总线:用来传送信号或能量的构造器。
系统 I/O 总线将指令从内存传导至与输入\输出处理器(IOP) 相连的设备。系统 I/O 总线还会将指令从 IOP 传导回内存。
以下的内容来自《认识物理I/O构件- 主机I/O总线(1)》 ,这篇文章写得很好。感谢文章作者!
在数据离开系统内存总线后,它通常传输到另一条总线:主机I / O总线。现在最常见的主机I / O总线是P C I总线,另外还有如PCI-E总线、ISA总线,E I S A总线及V M E总线等等。主机I / O总线实现了几种重要的功能,包括:
ARM处理器的内部总线
认真研究ARM9(以s3c2410为例)的结构框图,你会发现:作为高性能的嵌入式CPU,ARM9可以看成一个高度浓缩的计算机系统,类似于分化出南桥芯片且有倍频的计算机构架!具体见下图:
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