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各類總線傳輸速率

作者: 時(shí)間:2016-12-15 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
1.USB總線

USB1.1:

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201612/330298.htm

-------低速模式(low speed):1.5Mbps

-------全速模式(full speed):12Mbps

USB2.0:向下兼容。增加了高速模式,最大速率480Mbps。

-------高速模式(high speed):25~480Mbps

USB3.0:向下兼容。

-------super speed:理論上最高達(dá)4.8Gbps,實(shí)際中,也就是high speed的10倍左右。

2.UART

RS232:傳輸速率一般不超過20Kbps,速率低,抗干擾能力差,RS-232C能傳輸?shù)淖畲缶嚯x不超過15m(50英尺)。

RS422:定義了一種平衡通信接口,將傳輸速率提高到10Mbps,傳輸距離延長到4000英尺(速率低于100Kbps時(shí)),并允許在一條平衡總線上連接最多10個(gè)接收器。RS-422是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范,被命名為TIA/EIA-422-A標(biāo)準(zhǔn)。

RS485:增加了多點(diǎn)、雙向通信能力,即允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線上,同時(shí)增加了發(fā)送器的驅(qū)動(dòng)能力和沖突保護(hù)特性,擴(kuò)展了總線共模范圍,后命名為TIA/EIA-485-A標(biāo)準(zhǔn)。最高傳輸速率10Mbps,抗干擾能力強(qiáng),可以傳距離1.5km。

平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比,在100Kbps速率以下,才可能使用規(guī)定最長的電纜長度。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長雙絞線最大傳輸速率僅為1Mbps。

3.SPI總線

全雙工通信,傳輸速率可達(dá)幾Mbps水平,比I2C快。

4.I2C總線: 半雙工,只有2根線。數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線。

--------標(biāo)準(zhǔn)速度:100kbps

--------快速模式:400kbps

--------高速模式:3.4Mbps

4.Ethernet,也就是通常的網(wǎng)速。

--------早期的以太網(wǎng)傳輸速率只有10Mbps。

--------百兆網(wǎng):理論上最大100Mbps。

--------千兆網(wǎng):理論上最大1Gbps。

5.SD總線:最高能達(dá)10Mbps。

6.SATA接口:

--------SATA1.0:理論傳輸速度是150MB/s(或者1.5Gb/s),實(shí)際也就30MBps。

--------SATA2.0:300MBps,即3Gbps。實(shí)際也就80MBps。

--------SATA3.0:600MBps,即6Gbps。

--------eSATA:理論傳輸速度可達(dá)到1.5Gbps或3Gbps。

7.PCI總線

--------PCI:32位,33MHz時(shí)鐘頻率,速率是33*4 = 133MBps,即1Gbps。

-------- PCI 2.1:64位,66MHz時(shí)鐘頻率來說:速率是66*8 = 528MBps,即4Gbps。

8.PCI-e:

PCI Express總線頻率2500 MHz,這是在100 MHz的基準(zhǔn)頻率通過鎖相環(huán)振蕩器(Phase Lock Loop,PLL)達(dá)到的。

串行總線帶寬(MB/s) =串行總線時(shí)鐘頻率(MHz) *串行總線位寬(bit/8 = B) *串行總線管線*編碼方式*每時(shí)鐘傳輸幾組數(shù)據(jù)(cycle)

------PCI Express x1總線位寬是1位,總線頻率2500 MHz,串行總線管線是1條,每時(shí)鐘傳輸2組數(shù)據(jù),編碼方式為8b/10b,它的帶寬為476.84 MB/s,即3814.7 Mbps。(帶寬是PCI3.75倍。)

公式是2500000000(Hz) * 1/8(bit) * 1(條管線) * 8/10(bit) * 2(每時(shí)鐘傳輸2組數(shù)據(jù)) = 500000000 B/s = 476.8371582 MB/s,即3814.6972656 Mbps。

下面給出其它類型組合的帶寬。

------PCI Express x2的帶寬為953.68 MB/s,即7629.4 Mbps。(此模式僅用于主板內(nèi)部接口而非插槽模式)

------PCI Express x4的帶寬為1907.36 MB/s,即15258.9 Mbps。

------PCI Express x8的帶寬為3814.72 MB/s,即30517.8 Mbps。

------PCI Express x16的帶寬為7629.44 MB/s,即61035.5 Mbps。(帶寬是AGP 8X3.75倍。)

------PCI Express x32的帶寬為15258.88 MB/s,即122071 Mbps。

9.XGMII/XLGMII/CGMII

在以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中,MAC層與PHY層之間的10Gbps/40Gbps/100Gbps速率等級所對應(yīng)的接口分別為XGMII/XLGMII/CGMII,由于XGMII/XLGMII是并行總線,而且采用的是單端信號,HSTL電平,最大傳輸距離只有7cm。所以在實(shí)際應(yīng)用中,XGMII/XLGMII基本上被XAUI/XLAUI替代。XAUI/XLAUI是四通道串行總線,采用的差分信號,CML邏輯傳輸,并且進(jìn)行了擾碼,大大增強(qiáng)了信號的抗擾性能,使得信號的有效傳輸距離增加到50cm。

XAUI/XLAUI在物理結(jié)構(gòu)上是一樣的,收發(fā)通道獨(dú)立,各四對差分信號線。對于XAUI總線,每對差分線上的數(shù)據(jù)速率為3.125Gbps,總數(shù)據(jù)帶寬為12.5Gbps,有效帶寬為12.5Gbps*0.8=10Gbps(因?yàn)閄AUI總線數(shù)據(jù)在傳輸前進(jìn)行了8B/10B變換,編碼效率為80%)。

對于XLAUI總線,每對差分線上的數(shù)據(jù)速率為10.3125Gbps,總數(shù)據(jù)帶寬為41.25Gbps,有效帶寬為41.25Gbps*(64/66)=40Gbps(因?yàn)閄LAUI總線數(shù)據(jù)在傳輸前進(jìn)行了64B/66B變換,編碼效率為96.97%)。



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