資料處理的分組方法
[拼音]：zongxian
[英文]：bus
數字系統中各互連模組之間傳送資訊的公共通訊幹線。在資訊傳送過程中，傳送資訊的模組稱源模組，接收資訊的模組稱目的模組。任意一對源模組和目的模組可分時地佔用匯流排進行資訊傳送。匯流排通常由匯流排控制器、匯流排傳送器、匯流排接收器和互連導線組成。
匯流排互連導線由資料線、地址線、控制線和電源線組成。資料線傳遞需要交換的資訊；地址線指明應由哪一個模組來接收或傳送資料；控制線協調和控制模組間的資訊傳輸過程；電源線用於對各模組供電。匯流排的應用範圍很廣，對於不同的數字系統，模組的含義不同。例如，對於分散式處理系統、多計算機系統、單計算機系統和處理機等，一般通過匯流排互連的模組分別對應於計算機、處理機、功能部件和邏輯電路，因而匯流排是影響計算機組織和計算機系統結構的重要因素。
為了確保資訊傳送的正確性，各模組按統一的規則和約定（即傳輸協議）交換資訊。對各種匯流排以及所連模組的電氣效能和機械尺寸已制定有國際標準，使不同國家、不同廠家按特定標準生產的不同型號的匯流排模組能靈活地互連在同一個系統中，使圍繞匯流排構成的計算機系統標準化、系列化、積木化。匯流排結構的優點是系統可以選用多種模組組成，物理實現簡單，具有良好的可擴充性和可維護性，可靠性和經濟性也好，而且可以大大縮短研製週期。但是，模組間的通訊全部通過匯流排，會使總線上資訊流堵塞。因此要求：
（1）匯流排具有較高的資訊流量；
（2）各模組儘量智慧化，增強區域性處理能力，減少模組間通訊；
（3）開展匯流排效能評價的研究工作。在具體系統中，則應找出資訊堵塞的原因，採取相應措施或限制實際允許互連的模組數目。
在採用匯流排結構的計算機中，根據應用環境、對計算機系統傳輸率的要求，以及模軍a href='http://www.baiven.com/baike/222/323577.html' target='_blank' >櫚木植看砟芰妥芟叩ノ皇奔淠誑紗蕕男畔⒘康染嚀邇榭觶直鴆捎玫プ芟呋蚨嘧芟摺Ⅻ/p>
單匯流排
在單匯流排結構計算機中，處理機、儲存器、直接記憶體訪問通道和外設控制器等都連到同一條系統總線上 (圖1)。總線上的各模組（如處理機）內部也可以是匯流排結構的，構成模組內部匯流排。模組內部總線上的一些功能部件（如微處理器）內部同樣可以是匯流排結構的。單匯流排是指單一系統匯流排。當總線上處理器的臺數L大於1時，單匯流排所連線的是多機系統。
多匯流排
當通過系統匯流排連線的模組較多或模組間的資訊流量較大時，為避免總線上資訊流堵塞所引起的排隊和等待現象，可採用多組匯流排，共同承擔資訊交換任務。由多匯流排構成的計算機系統形式繁多。圖2是一種單機多匯流排計算機系統，它使用一條儲存器匯流排和兩條輸入輸出匯流排。多機多匯流排計算機系統有多種型別。例如，有的系統用一組水平方向和一組垂直方向的縱橫交叉匯流排，形成由幾十臺到幾千臺計算機或微處理器構成的多指令流多資料流二維共享多匯流排多計算機系統，或單指令流多資料流陣列處理機。有的系統把若干臺匯流排結構的微計算機連到一條“群”總線上，若干“群”通過群間匯流排連線起來，構成一個層次型的多級多匯流排系統。這類系統的速度可望達到每秒億次運算的數量級。
單向匯流排與雙向匯流排
總線上有兩類模組，一類是主動模組，如處理機和一些外圍裝置控制器，它們可以主動申請佔用匯流排。另一類是從屬（或被動）模組，如儲存器和某些外圍裝置控制器，它們不能主動申請佔用匯流排，只能在主動模組申請佔用匯流排時與主動模組交換資訊。匯流排中的某些訊號線，如地址線只能從主動模組發向從屬模組，這部分匯流排稱單向匯流排。另一些訊號線，如資料線，可以由主動模組發向從屬模組，也可由從屬模組發向主動模組，這部分匯流排稱為雙向匯流排。為了在同一條導線上實現雙向傳送，或為了在同一條導線上連線多個源模組，可採用三態邏輯電路。它們具有三個狀態：邏輯“0”電平、邏輯“1”電平和高阻態。高阻態用於保證匯流排與模組間的傳送門和接收門在不交換資訊時處於隔離狀態。此外，還有一些匯流排控制訊號線，如中斷請求線和匯流排請求線，有可能同時有多個模組接通這些訊號線。於是有開路門，允許同一條導線上的多個輸出並聯在一起。
並聯匯流排與串聯匯流排
為使總線上各模組能迅速交換資訊，匯流排一般都有一定寬度，以增加資訊流量。如資料線一般有8～32條，地址線有16～24條，控制線有十幾條到數十條。這稱作並聯匯流排。當匯流排成本相當昂貴時，如採用光纜或無線電通道傳送資訊時，資料、地址和控制訊號共用同一條通訊幹線，這稱為串聯匯流排。
控制方式有同步與非同步控制、集中與分佈控制之分。
同步與非同步控制
在同步控制方式下，控制線中有一條時鐘線或稱主同步線，所有模組按此時鐘速率交換資訊。這樣，可以簡化通訊協議，但所有模組須按最慢模組的速率交換資訊。在非同步控制方式下，由通訊模組彼此通過請求訊號和應答訊號進行協調以提高模組間的資訊傳輸速率。
集中與分佈控制
為了使一對模組能正確地通過匯流排交換資訊，各模組須按統一的協議進行通訊。常見的集中控制下的非同步匯流排，其典型協議應包括：
（1）主動模組通過匯流排請求線，向匯流排控制器發出請求。
（2）若有多個模組請求佔用匯流排時，匯流排控制器的裁決邏輯通過“匯流排可供使用線”，讓優先權最高的模組佔用匯流排。
（3）取得匯流排控制權的模組通過“忙碌線”通知其他模組不得佔用匯流排。
（4）主控模組與目的模組交換資訊。
（5）目的模組通過“應答線”表明資料已收到。
（6）重複④與⑤，直到資訊交換完畢。
（7）主控模組通過‘忙碌線’通知匯流排控制器已完成傳送。匯流排結構的區域性網常常採用分佈控制方式的串聯匯流排，總線上沒有統一的匯流排控制器進行裁決，而是由各主動模組自已檢測出匯流排的“衝突“情況(即是否有其他模組也在傳送資訊)。若發生“衝突“，則通過一定的協議進行重發。在分散式匯流排中，“衝突”和重發都是不可避免的。
參考書目
I.H.Witten，Communicatingwith Microcomputers，Academic Press， London，1980.