第6章 计算机总线接口技术
通过上一章的学习,我们知道一个完整的计算机系统包含多种组成部件。这些组成部件,一般不是由单个公司独立生产的,而是由不同的公司共同生产完成的,每个公司往往只能生产这些部件中的一种或者少数几种。按照经济学原理,分工是促进社会生产力发展的重要原因和方法。现代计算机的飞速发展也同样得益于社会化的分工。分工就要求人们相互协调,共同遵循一定的规则规范。计算机的生产也是如此,计算机内部包含的多个部件往往是由不同的公司生产的。为了让这些不同的部件组合在一起可以正常工作,必须制定一套大家共同遵守的规格和协议,这就是接口或者总线。按照中文的含义,接口是指两个对象连接的部分,而总线是指对象之间传输信息的通道。本文对接口和总线的概念不做语义上的区分,因为使用某种接口,必然需要使用与之相对应的总线;而总线也必然离不开接口,否则就无法使用。本文使用总线时,也包含与之相对应的接口;使用接口时,也包含与之相对应的总线。比如,提到USB时,既包含USB总线,也包含USB接口。
总线的应用和标准化,降低了计算机设计和应用的复杂度。有了标准化的接口,厂家生产出来的产品只需要接口符合规范,就可以直接与其他厂家生产的产品配合使用,而不必设计所有的硬件。比如,希捷公司可以只负责生产硬盘,金士顿公司可以只负责生产内存条。总线的标准化,促进了计算机行业的分工合作,也极大地促进了计算机产业的发展。同时,标准化的总线也降低了计算机使用的成本,提高了用户使用的方便性。如果不同厂家生产的产品接口规格都不一样,那么用户使用起来就会非常不方便。例如,在手机还没有发展到智能机的时代,人们可能需要一个用来打电话的手机,一个听音乐的MP3,以及一个拍照的卡片相机。由于没有统一的标准,这些电子产品的充电接口往往是不一样的。在外出或者出差的时候,人们就需要携带各种各样的充电器,非常不方便。
总线技术涉及计算机的很多方面,除了物理链路外,还会涉及体系结构方面的内容。总线是不断演进发展的,目前应用的总线大都是在前代总线的基础上改进优化而来的,而且还在不断地改进。
本章首先对总线的概念进行一个简单介绍,然后对当代计算机使用的总线进行简单分类,并按照一种分类原则分别介绍几种常用总线。通过本章的学习,读者可以对计算机的常见总线有一个基本的了解。