匯流排控制器是匯流排系統的核心，它的任務概括地說是管理匯流排的使用，包括匯流排上設備的管理和設備使用匯流排的過程管理。從概述圖中可以知道，匯流排控制器處於匯流排系統的核心。之所以稱為邏輯概念上的匯流排控制器，是因為在匯流排控制器實現技術中，並不一定存在一個獨立的控制器，它的功能可能分布到匯流排的各個部件或者各個設備上。
基本介紹
- 中文名：匯流排控制器
- 外文名：System Management Bus
- 縮寫： SMBus
- 作用：控制系統的核心
主要功能,匯流排分類,設計使用,控制方法,
主要功能
從功能上看，匯流排控制器完成匯流排協定規定的任務，它有以下主要功能：
1、匯流排系統資源的管理
匯流排系統的資源主要有存儲空間、設備連線埠空間、通道、中斷等。匯流排控制器需要對資源進行分配，對資源衝突進行判定，需要對設備完成選擇、啟動、復位等功能。
2、匯流排系純的定時
無論是同步匯流排還是異步匯流排，系統都必須有定時控制。所謂系統定時就是產生各種匯流排命令和標識信號，協調設備的工作過程，輔助匯流排仲裁器工作，控制設備占用匯流排的時間，產生各種定時信號等。
3、匯流排的仲裁
當匯流排中有若干個設備同時產生使用匯流排的請求時，需要對這些請求進行仲裁，以確定哪一個設備可以處於優先狀態，從而獲得匯流排使用權。
4、匯流排的連線
對於系統中存在多種匯流排，需要有匯流排控制器完成不同匯流排協定之間的轉換；對於系統中有多條匯流排，匯流排控制器要完成這些匯流排之間的連線。
匯流排分類
微型計算機系統中採用的標準匯流排種類很多，但採用最多的是以下幾種：
1、ISA匯流排
ISA(Industry Standard Architecture)即工業標準匯流排，是IBM公司為其生產的PC系列微型機制定的匯流排標準。1981年IBM推出PC/XT時，採用XT匯流排，數據寬度為8位，時鐘頻率為4.77MHz，所以ISA又稱PC/XT匯流排。1984年又推出PC/AT時，在此基礎上擴充為16位，6MHz的AT匯流排。AT的性能很好，被各種微型系統採用，所以就將AT和XT綜合設計為工業標準匯流排ISA匯流排，時鐘頻率提高到8MHz。
2、MCA匯流排
ISA匯流排是開放式結構。IBM公司為了保護自身的利益，在1986年宣布PS/2機時，推出了一種相對封閉式的與ISA匯流排完全不同的全新的匯流排標準，稱為微通道結構，即MCA(Micro Channel Architecture)。MCA匯流排是一種具有32位數據寬度的高性能匯流排標準，提供成組傳送方式，即burst mode，又叫猝髮式或迸髮式。MCA被公認為是一種性能很好的匯流排，與ISA匯流排相比具有許多優點。但由於它的封閉性及其他一些原因沒有發展起來，並且MCA與ISA不具有互換性。
3、EISA匯流排
1988年由COMPAQ、HP、AST、Epson、NEC等九家公司聯合推出的EISA(ExtendedIndustrial Standard Architecture)是對ISA匯流排的擴展，是在ISA的基礎上擴展成為高速的32位的匯流排體系結構。其主要特點是保證了與ISA匯流排的向下兼容，其意義在於保護了用戶的投資。即ISA擴充和有關的軟體的功能和特性都可以在EISA系統中保持有效，同時提供了較快的速度和較強的擴展能力，因而EISA匯流排一直被廣泛套用。
4．PCI匯流排
PCI(Peripheral Component Interconnect)即外部設備互連匯流排，是時鐘同步型輸入/輸出匯流排，用於連線微處理器和輸入/輸出設備。PCI匯流排是1992年6月由Intel公司提出的面向個人計算機的輸入/輸出匯流排。它不僅是為改善圖形或圖像的操作性能而設計，而是對整個系統提供了解決性能改進的方案。PCI總的設計思想是增加外設到CPU匯流排的數據傳輸量，與大量圖形、圖像處理相適應，並且又與傳統兼容，使外設與CPU相對獨立，便於標準化。
PCI匯流排不直接與CPU局部匯流排相連，它是通過PCI橋接器與CPU匯流排信號相連。PCI匯流排時鐘為33MHz，與CPU時鐘無關，匯流排的數據寬度為32位，並可擴展至64位，頻寬可達132MB/S-264MB/S，提高了高速數據傳輸通路。對於不需要高速的傳輸設備，仍可以採用標準匯流排ISA，EISA，MCA連線。通過PCI匯流排的標準匯流排橋接器與PCI相連線，PCI匯流排的結構還可以擴充，從而可以增加外設的數量。
PCI匯流排支持並發工作。如CPU要訪問PCI匯流排上的設備，它可以把一批數據快速寫入橋接器的緩衝區，當這些數據從緩衝區不斷寫入PCI上的設備時，CPU可以同時執行其他操作。
設計使用
在匯流排系統設計和匯流排使用中．有幾個必須注意的基本要素：
匯流排的寬度；
匯流排的類型；
匯流排的仲裁機制；
匯流排的定時方式；
匯流排的數據傳送方式。
控制方法
不管是哪一種形式的匯流排控制器，都可以採用3種控制方法：優先權固定控制法、定時查詢計數法以及獨立請求控制法。
