6.2　总线分类

可以从多个角度对总线进行分类。

按照数据传递的方向，总线可以分为单向总线和双向总线。单向总线是指数据只能从一端传递到另一端，而不能反向传递。单向总线也称为单工总线。双向总线是指数据可以在两个方向上传递，既可以从A端传递到B端，也可以从B端传递到A端。双向总线也称为双工总线。双工总线又可分为半双工总线和全双工总线。半双工总线是指在一个时间段内，数据只能从一个方向传送到另一个方向，数据不能同时在两个方向传递。全双工总线是指数据可以同时在两个方向传递。全双工总线包含两组数据线，分别用于两个方向的数据传输。

按照总线使用的信号类型，总线可以分为并行总线和串行总线。并行总线包含多位传输线，在同一时刻可以传输多位数据，而串行总线只使用一位传输线，同一时刻只传输一位数据。并行总线的优点在于相同频率下总线的带宽更大，但正因为采用了同一时刻并行传输多位数据的方法，必须保证多位数据在同一时刻到达。这样就会对总线的宽度和频率产生限制，同时也对主板设计提出了更高的要求。与并行总线相反，一般串行总线只使用一位传输线，同一时刻只能传输一位数据，而且使用编码的方式将时钟频率信息编码在传输的数据之中。因此，串行总线的传输频率可以大大提升。PCI总线、DDR总线等都是传统的并行总线，而USB、SATA、PCIE等都是串行总线。以串行总线传输方式为基础，使用多条串行总线进行数据传输的方式正在被广泛采用。以PCIE协议为例，PCIE的接口规范中，可以使用x1、x4、x8、x16等不同宽度的接口，其中，x16就是采用16对串行总线进行数据传输。多位串行总线与并行总线的根本差别在于，多位串行总线的每一个数据通道都是相对独立传输的，它们独立进行编解码，在接收端恢复数据之后再进行并行数据之间的对齐。而并行总线使用同一个时钟对所有的数据线进行同时采样，因此对数据传输线之间的对齐有非常严格的要求。

按照总线在计算机系统中所处的物理位置，总线可以分为片上总线、内存总线、系统总线和设备总线。下面将按照这个划分，分别举例介绍每种总线。