7.2基本题
7.2.1填空题
1.计算机中各个功能部件是通过总线连接的,它的各个部件之间进行信息传输的公共线路.
2.CPU芯片内部的总线是芯片级总线,也称为内部总线.
3.根据连线的数量,总线可分为串行总线和并行总线,其中串行总线一般用于长距离的数据
传送.
4.单向总线只能将信息从总线的一端传到另一端,不能反向传输.
5.主设备是指获得总线控制权的设备,从设备是指被主设备访问的设备.
6.总线的控制方式可分为集中式和分布式两种.
7.总线数据通信方式按照传输定时的方法可分为同步式和异步式两类.
8.同步方式下,总线操作有固定的时序,设备之间没有应答信号,数据的传输在一个公共的时
钟信号控制下进行.
9.异步方式下,总线操作周期时间不顾顶,通过握手(就绪/应答)信号相互联络.
10.双向传输的总线又可分为双工和半双工两种,后者可以在两个方向上同时传送信息.
11.决定总线由哪个设备进行控制称为总线裁决;实现总线数据的定时规则称为总线协议.
12.衡量总线性能一个重要指标是总线的数据传输速率,即单位时间内总线传输数据的能力.
13.与并行传输相比,串行串性传输所需数据线位数_少_.
14.总线_复用__技术可以使不同的信号在同一条信号线传输,分时使用.
15.总线事物中的操作序列可以包括请求操作,裁决操作，地址操作, 数据传输操作，总线释
放操作.
16.消息是一种有固定格式的数据,一般包含若干个字,其中可包含多种不同的信息.
总线协议是指实现总线传输的定时规则。
17.在菊花链方式下,越接近控制设备的设备优先级越高.
18.在计数器定时查询方式下, 设备号与计数器的设备可以使用总线.
19.总线设备与总线的连接界面是总线接口
20.穿行总线接口应具有进行串行与并行转换的功能.
21.串行传输方式中,一个数据桢通常包括起始位, 数据位, 校验位,结束位和空闲位.
23.系统总线接口是中央处理器内存外围控制设备之间相互连接的逻辑部件.
24.总线的基本特征包括物理特征,功能特征和电气特征.
25.总线功能特性包括总线的功能层次, 资源类型, 信息传递类型,信息传递方式和控制方式
26.总线的电气特性包括美意条信号线的信号传递方向,信号的时序特征和电平特征.
27.单处理系统中的总线可以分为三类:CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为.
内部总线;中低速I/O设备之间连接的总线称为I/O总线;同一台计算机系统内的高速功能部件之间相互连接的总线称为系统总线
28.按照总线仲裁电路的位置的不同,总线仲裁有集中式仲裁和分布式仲裁两种方式.
29.总线控制主要解决总线使用权的问题.集中式仲裁有链式查询方式，计数器定时查询方式
和独立请求方式
7.2.2选择题
1.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化,同时____.
A.减少了信息传输量
B.提高了信息传输量
C. 减少了信息传输线的条数
D. 加重了CPU的工作量. 答案:C
2.根据传送信息的种类不同,系统总线分为____.
A.地址线和数据线
B.地址线数据线和控制线
C. 地址线数据线和响应线
D.地址线和控制线答案:B
3.信息只用一条传输线,且采用脉冲传输方式称为____.
A.串行传输
B. 并行传输
C. 并串行传输
D. 分时传输答案:A
4.CPU芯片中的总线属于＿＿总线．
A.内部
B. 局部
C. 系统
D. 板线答案：A
5.信息可以在两个方向上同时传输的总线属于＿＿．
A.单工总线 B .半双工总线C. 全双工总线D. 单向总线答案：C ６．不同的信号公用同一信号心,分时传输,这种方式属于____.
A. 串行传输
B. 并行传输
C. 复合传输
D. 消息传输答案:C
7.在菊花链式方式下,越靠近控制器的设备____.
A.得到的总线使用权的机会越多,优先级越高.
B.得到的总线使用权的机会越少,优先级越低.
C.得到的总线使用权的机会越多,优先级越低.
D.得到的总线使用权的机会越少,优先级越高. 答案:A
8.在计数器定时查询方式下,若计数器从一次中止点开始,则____.
A.设备号小的优先级
B. 设备号大的优先级
C. 每个设备使用总线的机会相等
D. 以上答案都不对答案:C
9.在计数器定时查询方式下,若计数器从0开始,则____.
A.设备号小的优先级 B .设备号大的优先级
C. 每个设备使用总线的机会相等
D. 以上答案都不对答案:A
10.在独立请求方式下,若有几个设备,则____.
A.有几个总线请求信号和几个总线响应信号.
B.有一个总线请求信号和一个总线响应信号.
C 总线请求信号多于总线响应信号 D.总线请求信号少于总线响应信号答案:A
11.下面所列的____部属于系统总线接口的功能
A.数据缓存
B. 数据转换
C. 状态设置
D. 完成算术及逻辑运算答案:D
12.在链式查询方式下,若有n个设备,则____.
A.有几条总线请求信号
B. 公用一条总线请求信号
C. 有n-1条总线请求信号 B 无法确定答案: D
13.串行总线与并行总线相比____.
A.串行总线的成本高,速度快 B .并行总线的成本高,速度快
C 串行总线的成本高,速度慢 D. 并行总线的成本低,速度慢答案:B
14.对于数据通信方式,下列说法中正确的是____.
A.通信方式可分为单工通信双工通信半单工通信半双工通信
B.单工通信是指通信线路上的数据有时可以按单一方向传送.
C.半双工通信是指一个通信线路上允许数据双向通信,但不允许同时双向通信.
D.以上说法都不对答案:C
15.异步串行通信的主要特点是____.
A.通信双方不需要同步;
B.传送的每个字符是独立发送的;
C.字符之间的间隔时间应相同;
D.传送的数据中不含控制信息答案:B
16.在____的计算机系统中,外设可以和主存储器单元统一编址.
A.单总线
B. 双总线
C. 三总线
D. 以上三种都可以答案:A
17.数据总线,地址总线,控制总线三类是根据____来划分的.
A.总线所处位置
B. 总线传送的内容
C.总线的传送方式
D.总线的传送方向
答案:B
18.为协调计算机系统各部件工作，需有一种器件来提供统一的时钟标准,这个器件是____.
A.总线缓冲器
B.总线控制器
C. 时钟发生器
D. 操作命令产生器答案:C
19.系统总线中地址线的功能是____.
A.用于选择主存单元地址
B. 用于选择进行信息传输的设备
C. 用于选择外存地址
D. 用于指定主存和I/O设备接口电路的地址答案:D
20.CPU的控制总线提供_____.
A.数据信号流
B. 所有存储器和I/O设备的时序信号及控制信号
C. 来自I/O设备和存储器的响应信号
D. B和C 答案:D
21.系统总线中控制线的功能是____.
A.提供主存,I/O接口设备的控制信号和响应信号及时序信号
B. 提供数据信息
C 提供主存,I/O接口设备的控制信号 D. 提供主存,I/O接口设备的响应信号
答案:A
22.在采用____对设备进行编址情况下,不需要专门的I/O指令组.
A.统一编址法
B. 单独编制法
C. 两者都是
D. 两者都不是答案:A
23.在微机系统中,外围设备通过____与主板系统总线相连接.
A.适配器
B. 设备控制器
C. 计数器
D. 寄存器答案:A
24.采用串行接口进行7位ASII码进行传送,带有1位奇偶校验位,1位起始位和1位停止位,
当波特率为9600波特时,字符传送率为____
A.960
B. 873
C. 1371
D. 480 答案:A]
25.在集中式总线仲裁中,_____方式响应时间最快,____方式对电路故障最敏感.
A.菊花链
B. 独立请求
C. 计数器定时查询答案:B,A
26.下面对计算机总线的描述中,确切的概念是____
A.地址信息,数据信息不能同时出现
B. 地址信息和控制信息不能同时出现
C 数据信息和控制信息不能同时出现D. ]两种信息源的代码不能在总线中同时传送答案:D
27.同步通信之所以比异步通信具有较高的传输速率,是因为____
A.同步通信不需要应答信号且总线长度较短
B.同步通信用一个公共的时钟信号进行同步
C.同步通信中,各部件存取时间较接近
D. 以上各项因素的综合结果答案:D
28.同步控制是____
A.只适用于CPU控制的方式
B. 只适用于外围设备控制方式
C 由统一时序信号控制的方式D. 所有指令执行时间都相同的方式答案:C
29.在三种集中式总线仲裁中,独立请求方式响应时间最快,但它是以____为代价的.
A.增加仲裁器开销B增加控制线数 C. 增加仲裁器开销和控制线数
D. 增加总线占用时间答案:B
30.从信息流的传送方向来看,____的工作效率最底,从吞吐量来看,____最强.
A.三总线系统
B. 单总线系统
C. 双总线系统
D. 多总线系统答案: B,A
31.磁盘驱动器向盘片磁层记录数据时,采用____方式写入.
A.并行
B. 串行
C. 并-串行
D. 串-并行答案:B
32.异步控制常用于____作为其只要的控制方式
A.单总线结构计算机中访问主存与外围设备
B. 微型机的CPU控制中
C. 组合逻辑控制的CPU中
D. 微程序控制器中答案:A
33.总线随着微机系统而不断发展.早期普遍采用ISA总线,其数据宽度可达__A__位,后来为
了适应高速总线传输速率的要求又陆续推出了__B__,__C__,__D__,__E__等总线,其中__B__和__C__数据宽度都比ISA扩展了一倍,时钟频率也提高了,并可采用突发方式工作.__C__和原有的ISA是兼容的.__D__可直接挂连到微机的CPU总线上,故又称之为局部总线. 供选择的答案:
A. 1.8 2.16 3.32 4.64 5.24
B~D. 1.MCA 2.STD 3.STE 4.VESA 5.PCI 6.EISA7.S-100
答案:A: 8 B:MCA C:EISA D:PCI E:VESA
7.2.3判断题
1.三态缓冲门可组成运算器的数据总线,它的输出电瓶有逻辑”1”,逻辑”0”,浮空三种状态.
答案:对2.三态缓冲门是靠”允许/禁止”输入逻辑”1”和逻辑”0”来禁止其操作的,禁止时,输出阻抗呈
现高阻状态. 答案:对
3. 译码器是一种组合逻辑电路,而计数器是一种时序逻辑电路. 答案:对
4. 74LS244和74LS245都是8位缓冲器，可用做总线缓冲器，它们之间的唯一区别是传输数据的速度不同. 答案:错．74LS244是单向三态缓冲器，74LS245是双向三态缓冲器.
5. 组成总线不仅要有传输信息的传输线,还应有实现总线传输控制的器件，即总线缓冲器和总线控制器. 答案:对.
6.大多数微型机的总线由地址总线，数据总线和控制总线组成，因此，它们是三总线结构
的．答案：错．地址总线，数据总线和控制总线是指总线的类型，不是指总线的结构．7.2.4简答题
１．什么叫总线？它的用途是什么？试举例说明
答：所谓总线就是指若干信号线的集合，由这些信号线组成在两个以上部件间传送信息的公共通路．总线的作用主要是沟通计算机各部件的信息传递，并使不同厂商提供的产品能互换组织合．总线根据其规模，数据传输方式，应用的不同场合等可分为多种类型；比如：系统总线是用来连接CPU，存储器，I/O插件等，设备总线则提供计算机与计算机之间，计算机与外设之间的连接．
２．简述串行传输与并行传输的特点及适合场合？
答：串行传输是指数据在一条线路上按位依次进行传输，线路成本低，适合于长距离的数据传输．并行传输是每个数据位都有一条单独的传输线，所有的数据位同时喜欢书，这种传输速度快，成本高，适合于短距离，高速度的场合．
３．简述同步通信与异步通信的区别？
答：同步通信数据的传输在一个共同的时钟信号控制下进行，总线中有一个中央时钟连接到总线的各设备广播．总线的操作有固定的时序，所有信号与时钟的关系是固定的，设备之间没有应答信号．异步通信总线操作使用一对在CPU与设备之间的＂握手＂信号，总线操作周期时间是不固定的，操作的每一个步骤都有一个信号表示．
４．简述物理层提高总线性能的主要方法？
答：在物理层提高总线的性能只要是提高总线信号速度，其主要措施有：增加总线的宽度，增加传输数据的数据场长度，缩短总线长度，降低信号电平，采用差分信号，采用多条总线等等．
５．简述逻辑层提高总线性能的主要方法？
答：在逻辑层可通过改进总线协议提高总线的性能．具体措施有：简化总线传输协议，采用
总线复用技术，采用消息传输协议．
7.3 综和题
1．在异步串行传输系统中，假设每秒可传输20个数据帧，一个数据帧包含1个起始位、7个数据位、1个奇校验位、1个结束位。试计算其波特率和比特率。
解：波特率=(1+7+1+1) ?20=200b／s 比特率=20?7=140b／s
2．在异步串行传输系统中，若每个数据帧包含1个起始位、8个数据位、1个奇校验位、1个结束位，比特率为160b／s，求波特率为多少?
解：每秒传输的数据帧数=160÷8=20 波特率=(1+8+1+1)?20=220b／s
3．在一个16位的总线系统中，若时钟频率为100MHz，总线数据周期为5个时钟周期传输一个字。试计算总线的数据传输率。
解：时钟频率为100Hz，所以1个时钟周期=1/100=0.01us 5个时钟周期=5?0.01=0.05us 数据传输率=16/0.05=40?106（字节/秒）
4．(1)某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，假设—个总线周期等于一个时钟周期，总线时钟频率为33MHz，问总线带宽是多少?（2)如果一个总线周期中并行传送64位数据，总线时钟频率升为66MHz，问总线带宽是多少? (3)分析哪些因素影响带宽? 解：(1)设总线带宽用Dr表示，总线时钟周期用T=1／f表示，一个总线周期传送的数据量用D表示，根据定义可得Dr=D／T=D?f=4B?33?10／s=132MB／s
(2)因为64位=8B，所以Dr=D?f=8B?66?106／S=528MB／s
(3)总线带宽是总线能提供的数据传送速率，通常用每秒钟传送信息的字节数(或位数)来表示。影响总线带宽的主要因素有：总线宽度，传送距离，总线发送和接收电路工作频率限制以及数据传送形式。
5．有四个设备A、B、C、D，其优先权为A>B>C>D，画出链接排队电路。
解：链接排队电路如图7.7所示：
A响应B响应C响应D响应
A请求 B 请求C请求D请求
6．有四个设备A、B、C、D，其优先权为A>B>C>D，画出计数器定时查洵电路。
解：计数器定时查询电路如图7.8所示。
A请求A响应B请求B响应C请求C响应D请求D响应
7．有四个设备A、B、C、D，其优先权为A>B>C>D，画出独立请求方式的排队电路。解：独立请求方式结构图如图7.9所示。
A响应B响应C响应D响应
A请求B请求C请求D请求8．数据总线上挂有两个设备，每个设备能发能收，电气上能和总线断开，画出逻辑图,
并作简要说明。
解：逻辑图如图7.10所示。
当G1=1时，设备A从电气上和总线断开。·
当G1=0时，若DIR=0，则A设备传送到总线；若DIR=1，则总线传送到A设备。
当G2=l时，设备B从电气上和总线断开。
当G2=0时，若DIR=0，则B设备传送到总线；若DIR=1，则总线传送到B设备。
图7.10
9．说明三总线（系统总线、PCI总线、ISA或EISA总线）结构的高档PC机中，这三种总线的连接关系以及桥的功能。
解：三种总线的连接关系如图7.11所示。
图7.11三种总线的连接关系图
桥在PCI总线体系结构中起重要作用，它连接两条总线，使彼此间相互通信。桥是一个总线转换部件，可以把一条总线的地址空间映射到另一条总线的地址空间上，从而使系统中任意一个总线设备都能看到同样的一份地址表。桥可以实现总线间的猝发式传送，可使所有的存取都按CPU的需要出现在总线上。由上可见，以桥连接实现的PCI总线结构具有很好的
扩充性和兼容性，允许多条总线并行工作。
计算机组成原理课程教案（第4次课） 章节 名称 第3章系统总线 （3.4~3.5） 课时 安排 第2周2学时 授课 方式 理论课 教学环境及 教具准备 有投影仪的教室 PPT多媒体教学课件 教学 目的 让学生对系统总线在计算机硬件结构中的地位和作用有所了解，掌握总线判优、仲裁、总线定时、总线数据传送模式 教学 重点 判优控制和通信控制 教学 难点 总线的判优控制
教学基本内容 是否重、难点 方法及手段 3.4总线结构 3.4.1单总线结构 3.4.2多总线结构 3.4.3总线结构举例 3.5总线控制 3.5.1总线判优控制 3.5.2总线通信控制 了解 了解 了解 重点&难点 重点 多媒体讲解 多媒体讲解 多媒体讲解 多媒体讲解 举例讲解 教学过程与设计 复习旧课：计算机五大组成部件靠总线连接起来后，看不见、摸不着的各类信息是怎么样“各行其道”的呢？ 引入新课：计算机中数据、地址、控制等信息流在总线上传输时如何保证不“碰撞”、“不拥塞”（可举高速公路多车道、各走各道、单向车道、双向车道等例子）呢？ 3.4总线结构 总线结构通常分为单总线结构和多总线结构。 3.4.1单总线结构 单总线结构的示意图见P42图3.2，它是将CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）都挂在一组总线上，允许I/O设备之间、I/O设备与CPU之间或I/O设备与主存之间直接交换信息。特点：结构简单、便于扩充，所有传送都通过这组共享总线，容易形成计算机系统的瓶颈，
多被小型机或微型机所采用。 3.4.2多总线结构 双总线结构的示意图见动画演示P53图3.7，双总线结构的特点是将速度较低的I/O设备从单总线上分离出来，形成主存总线与I/O总线分开的结构。结构中的通道是一个具有特殊功能的处理器，CPU将一部分功能下放给通道，以统一管理I/O设备完成外部设备与主存之间的数据传送，这种结构大多用于大、中型计算机系统。 将速率不同的I/O设备进行分类，然后将它们连接在不同的通道上，那么计算机系统的工作效率将会更高，由此发展成多总线结构。 三总线结构的示意图见P53图3.8，主存总线用于CPU与主存之间的传输；I/O总线供CPU 与各类I/O设备之间传递信息；DMA总线用于高速I/O设备与主存之间交换信息。其特点是三总线结构中，任一时刻只能使用一种总线。改进型的三总线结构的示意图见P54图3.9，工作效率明显提高。 为了进一步提高I/O设备的性能，使其更快地响应命令，又出现了四总线结构，见P54图3.10。四总线结构增加了一条与计算机系统紧密相连的高速总线。其特点是对于高性能设备与CPU来说，各自的效率将获得更大的提高。 3.4.3总线结构举例 传统微型计算机的总线结构示意图见P55图3.11。 VL-BUS局部总线结构示意图见P56图3.12。 PCI总线结构示意图见P56图3.13。（FLASH动画演示PCI总线结构） 多层PCI总线结构示意图见P57图3.14。 3.5总线控制 总线控制主要包括判优控制和通信控制。 3.5.1总线判优控制 主设备和从设备有关概念的区别，前者有总线控制权，后者没有。 总线判优控制可分为集中式和分布式两种，前者将控制逻辑集中在一处，后者将控制逻辑分散在与总线连接的各个部件或设备上。 常见的集中控制优先权仲裁方式有以下三种（FLASH动画演示）： （1）链式查询 链式查询方式见动画演示P58图3.15(a)所示，这种方式的特点是：只需很少几根线就能按一定优先次序实现总线控制，并且很容易扩充设备，但对电路故障很敏感，且优先级别低的设备可能很难获得请求。 （2）计数器定时查询 计数器定时查询方式见动画演示P58图3.15(b)所示，这种方式的特点是：计数可以从“0”开始，此时一旦设备的优先次序被固定，设备的优先级就按0，1，2…，n顺序降序排列，而且固定不变；计数也可以从上一次计数的终止点开始，即是一种循环方法，此时设备使用总线的优先级相等；计数器的初始值还可由程序设置，故优先次序可以改变。这种方式对电路故障不如链式查询方式敏感，但增加了控制线数，控制也较复杂。 （3）独立请求方式 独立请求方式见动画演示P58图3.15(c)所示，这种方式的特点是：响应速度快，优先次序控制灵活（通过程序改变），但控制线数量多，总线控制更复杂。 3.5.2总线通信控制 （1）目的 解决通信双方协调配合问题 （2）总线传输周期
第六章系统总线 第一节总线的基本概念 一、总线的分类 1．总线：计算机中连接功能单元的公共线路，是一束信号线的集合，包括数据总线、地址总线和控制总线。 2．系统总线：连接计算机系统中各个功能模块或设备的总线，作为计算机硬件系统的主干。3．内部总线：连接CPU内部各部件的总线。 4．总线的分类： ①按传送格式分为：串行总线、并行总线； ②按时序控制方式分为：同步总线、异步总线； ③按功能分为：系统总线、CPU内部总线、各种局部总线。 ④按数据传输方向分为：单工总线和双工总线，双工总线又分为半双工总线和全双工总线。历年真题 1．总线：计算机中连接功能单元的公共线路，是一束信号线的集合，包括数据总线、地址总线和控制总线。（2001年） 2．下列说法中正确的是（）。（2003年） A．半双工总线只能在一个方向上传输信息，全双工总线可以在两个方向上轮流传输信息
B．半双工总线只能在一个方向上传输信息，全双工总线可以在两个方向上同时传输信息C．半双工总线可以在两个方向上轮流传输信息，全双工总线可以在两个方向上同时传输信息 D．半双工总线可以在两个方向上同时传输信息，全双工总线可以在两个方向上轮流传输信息 【分析】根据总线上信号的传递方向，总线可分为单向传输（单工）总线和双向传输（双工）总线，而双工总线又可分为半双工总线和全双工总线。其中单工总线只能向一个方向传递信号，半双工总线可以在两个方向上轮流传递信号，全双工总线可以在两个方向上同时传递信号。 【答案】C 二、总线的信息传输方式 1．串行传输：是指数据的传输在一条线路上按位进行。（只需一条数据传输线，线路的成本低，适合于长距离的数据传输）。在串行传输时，被传输的数据在发送设备中进行并行到串行的变换，在接收设备中进行串行到并行的变换。 2．并行传输：每个数据位都需要单独一条传输线，所有的数据位同时进行传输。 3．复合传输：又称总线复用的传输方式，它使不同的信号在同一条信号线上传输，不同的信号在不同的时间片中轮流地身总线的同一条信号线上发出。（它与并串传输的区别在于分时地传输同一数据源的不同信息。） 4．消息传输方式：总线的信息传输方式之一，将总线需要传送的数据信息、地址信息、和控制信息等组合成一个固定的数据结构以猝发方式进行传输。
第3章系统总线 1. 什么是总线？总线传输有何特点？为了减轻总线负载，总线上的部件应具备什么特点？P41 答：总线是连接多个部件共享的信息传输线，是各部件共享的传输介质。 总线传输的特点是：某一时刻，只允许有一个部件向总线发送信息，而多个部件可以同时从总线上接受相同的信息。 为了减轻总线负载，总线上的部件应通过三态驱动缓冲电路与总线连通。 2.总线如何分类？什么是系统总线？系统总线又分为几类，它们各有何作用,是单向的，还是双向的，他们与机器字长、存储字长、存储单元有何关系？ 答：总线的分类： （1）按数据传送方式分：并行传输总线和串行传输总线； （2）按总线的使用范围分：计算机总线、测控总线、网络通信总线等； （3）按连接部件分：片内总线、系统总线和通信总线。 系统总线是指CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）各大部件之间的信息传输线。 按系统总线传输信息不同，可分为3类：数据总线、地址总线和控制总线。 （1）数据总线：数据总线是用来传输个功能部件之间的数据信息，它是双向传输总线，其位数与机器字长、存储字长有关，一般为8 位、16位或32位。 （2）地址总线：地址总线主要是用来指出数据总线上的源数据或目的数据在主存单元的地址或I/O设备的地址，地址总线上的代码是 用来指明CPU欲访问的存储单元或I/O端口的地址，由CPU输出， 是单向的，地址线的位数与存储单元的个数有关，如地址线有20 根，则对应的存储单元个数为220。 （3）控制总线：控制总线是用来发出各种控制信号的传输线，其传输是单向的。 3.常用的总线结构有几种？不同的总线结构对计算机的性能有什么影响？举例说明。 答：总线结构通常有单总线结构和多总线结构。 （1）单总线结构是将CPU、主存、I/O设备都挂在一组总线上，允许I/O 设备之间、I/O设备与CPU之间或I/O设备与主存之间直接交换信息。这种 4.为什么要设置总线判优控制？常见的集中式总线控制有几种？各有何特 点？哪种方式响应时间最快？哪种方式对电路故障最敏感？
第三章练习题 一、选择题 1．计算机使用总线结构便于增减外设，同时 C 。 A．减少了信息传输量 B．提高了信息的传输速度 C．减少了信息传输线的条数 2．在三种集中式总线控制中， C 方式响应时间最快。 A．链式查询 B．计数器定时查询 C．独立请求 3．三种集中式总线控制中， A 方式对电路故障最敏感。 A．链式查询 B．计数器定时查询 C．独立请求 4．所谓三总线结构的计算机是指 B 。 A．地址线、数据线和控制线三组传输线 B．I/O总线、主存总线和DMA总线三组传输线 C．I/O总线、主存总线和系统总线三组传输线 5．连接计算机与计算机之间的总线属于 C 总线。 A．片内B．系统C．通信 6．在计数器定时查询方式下，若每次计数从上一次计数的终止点开始，则 B 。A．设备号小的优先级高 B．每个设备使用总线的机会相等 C．设备号大的优先级高 7．在计数器定时查询方式下，若计数从0开始，则 A 。 A．设备号小的优先级高 B．每个设备使用总线的机会相等 C．设备号大的优先级高 8．在独立请求方式下，若有N个设备，则 B 。 A．有一个总线请求信号和一个总线响应信号 B．有N个总线请求信号和N个总线响应信号 C．有一个总线请求信号和N个总线响应信号 9．在链式查询方式下，若有N个设备，则 C 。 A．有N条总线请求线 B．无法确定有几条总线请求线 C．只有一条总线请求线 10．总线通信中的同步控制是 B 。 A．只适合于CPU控制的方式 B．由统一时序控制的方式 C．只适合于外围设备控制的方式
11.在各种异步通信方式中， C 速度最快。 A．全互锁B．半互锁C．不互锁 12.总线的异步通信方式 A 。 A．不采用时钟信号，只采用握手信号 B．既采用时钟信号，又采用握手信号 C．既不采用时钟信号，又不采用握手信号 13.总线的半同步通信方式 B 。 A．不采用时钟信号，只采用握手信号 B．既采用时钟信号，又采用握手信号 C．既不采用时钟信号，又不采用握手信号 14.“总线忙”信号的建立者是 A 。 A．获得总线控制权的设备 B．发出“总线请求”信号的设备 C．总线控制器 D．CPU 15．下列选项中英文缩写为总线标准的是 D 。（2010年全国考研题） A．PCI、CRT、USB、EISA B．ISA、CPI、VESA、EISA C．ISA、SCSI、RAM、MIPS D．ISA、EISA、PCI、PCI-Express 16．系统总线分为数据总线、地址总线、控制总线，划分的根据是 A 。 A．系统总线传输信息的不同 B．系统总线所处的位置 C．系统总线的传送方向 D．系统总线的传送方式 17．CPU芯片中的总线属于 B 。 A．系统总线 B．片内总线 C．板级总线 D．通信总线 二、填空题 1．只能将信息从总线的一端传送到另一端，不能反向传输。 2．衡量总线性能的一个重要指标是，可以理解为总线的数据传输速率，即单位时间内总线传输数据的位数，通常用每秒传输信息的字节数来衡量。 3．在计数器定时查询的总线控制方式中，的设备可以取得总线的使用权。
第六章系统总线 6．1 总线的概念和结构形态 6．2 总线接口 6．3 总线的仲裁、定时和数据传送模式 6．4 PCI总线 6．5 ISA总线和Futurebus＋总线 作业： 返回<< 6．1 总线的概念和结构形态 6．1．1 总线的基本概念 计算机的若干功能部件之间不可能采用全互联形式，因此就需要有公共的信息通道，即总线。总线是构成计算机系统的互联机构，是多个系统功能部件之间进行数据传送的公共通路。总线可分为三类： 内部总线：CPU内部连接各寄存器及运算器部件之间的总线。 系统总线：外部总线。CPU和计算机系统中其他高速功能部件相互连接的总线。 I/O总线：中低速I/O设备相互连接的总线。 通信总线：多个计算机之间相互连接的通信线路。 总线的特性可分为：物理特性、功能特性、电气特性、时间特性。 为了使不同厂家生产的相同功能部件可以互换使用，就需要进行系统总线的标准化工作。目前，已经出现了很多总线标准，如PCI、ISA、STD等。 总线带宽：总线本身所能达到的最高传输速率。 6．1．2 总线的连接方式 适配器（接口）：实现高速CPU与低速外设之间工作速度上的匹配和同步，并完成计算机和外设之间的所有数据传送和控制。 单机系统中总线结构的三种基本类型： 单总线：使用一条单一的系统总线来连接CPU、内存和I/O设备。 双总线：在CPU和主存之间专门设置了一组高速的存储总线。 三总线：系统总线是CPU、主存和通道（IOP）之间进行数据传送的公共通路，而I/O总线是多个外部设备与通道之间进行数据传送的公共通路。 6．1．3 总线结构对计算机系统性能的影响 对最大存储容量和指令系统的主要影响体现在主存与外设的编址方式上。 对吞吐量的影响主要体现在数据的传输方式上。 6．1．4 总线的内部结构 总线按功能分类可分为：地址线（单向）、数据线（双向）和控制线（每一根是单向的）。早期总线实际上就是CPU芯片引脚的延伸和驱动能力的增强，存在以下不足： 1）CPU是总线上惟一的主控者。 2）总线结构与CPU紧密相关，通用性较差。 现代总线的趋势是标准总线，与结构、CPU、技术无关，又被称为底板总线。 现代总线可分为四个部分： 数据传送总线：由地址线、数据线、控制线组成。 仲裁总线：包括总线请求线和总线授权线。
第3章系统总线3.1 总线的基本概念 3.2 总线的分类 3.3 总线特性及性能指标 3.4 总线结构 3.5 总线控制 优秀课件,精彩无限! 13.1 总线的基本概念 一、为什么要用总线 二、什么是总线 总线是连接各个部件的信息传输线, 是各个部件共享的传输介质 三、总线上信息的传送 串行 并行 优秀课件,精彩无限! 2四、总线结构的计算机举例3.1 3.1 1. 面向CPU 的双总线结构框图 I/O总线中央处理器CPU M …
I/O接口I/O接口I/O接口 总 线I/O I/O I/O … 主存设备1 设备2 设备n优秀课件,精彩无限! 33.1 2. 单总线结构框图3.1 单总线(系统总线) …I/O接口I/O接口I/O接口 CPU 主存I/O I/O I/O …设备1设备2设备n 优秀课件,精彩无限! 43.1 3.1 3. 以存储器为中心的双总线结构框图 系统总线 …I/O接口I/O接口 存储总线 CPU 主存I/O I/O …设备1设备n 优秀课件,精彩无限! 53.2 总线的分类 芯片内部的总线 1.片内总线 计算机各部件之间的信息传输线
2.系统总线 双向与机器字长、存储字长有关 数据总线 地址总线单向与存储地址、I/O地址有关控制总线 有出有入 存储器读、存储器写 中断请求、总线请求 总线允许、中断确认 优秀课件,精彩无限! 63.2 3.2 3.通信总线用于计算机系统之间或计算机系统与其他系统(如控制仪表、移动通信等) 之间的通信 串行通信总线 传输方式 并行通信总线 优秀课件,精彩无限! 73.3 总线特性及性能指标一、总线物理实现 I/O 主存 CPU
第六章总线系统 一、填空题： 1.PCI总线采用A.______仲裁方式，每一个PCI设备都有独立的总线请求和总线授权两条信号线与B.______相连。 2.SCSI是处于A.______和B.______之间的并行I/O接口，可允许连接C.______台不同类型的高速外围设备。 3.总线有A 特性、B 特性、C 特性、D 特性，因此必须E 。 4.微型计算机的标准总线从16位的A 总线发展到32位的B 总线和C 总线，又进一步发展到64位的D 总线。 二、选择题： 1.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现技术化，同时______。 A. 减少信息传输量 B. 提高信息传输速度 C. 减少了信息传输线的条数 D. 减少了存储器占用时间 2.描述PCI总线基本概念中正确的句子是______。 A.PCI总线的基本传输机制是猝发式传送 B.PCI总线是一个与处理器有关的高速外围总线 C.PCI设备一定是主设备 D.系统中允许只有一条PCI总线 3.描述PCI总线中基本概念表述不正确的是______。 A.PCI设备不一定是主设备 B.PCI总线是一个与处理器有关的高速外围总线 C.PCI总线的基本传输机制是猝发式传送 D.系统中允许有多条PCI总线 4.并行I/O标准接口SCSI中，一块适配器可以连接______台具有SCSI接口的设备。 A. 6 B. 7 C. 8 D. 9 5.下面对计算机总线的描述中，确切完备的概念是______。 A.地址信息、数据信息不能同时出现 B.地址信息与控制信息不能同时出现 C.数据信息与控制信息不能同时出现 D.两种信息源的代码不能在总线中同时传送 6.SCSI接口以菊花链形式最多可连接______台设备。 A．7台 B．8台 C．6台 D．10台 7.微型机系统中外设通过适配器与主板的系统总线相连接，其功能是___。 A. 数据缓冲和数据格式转换 B.监测外设的状态 C.控制外设的操作 D. 前三种功能的综合作用 8.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化,同时___。 A.减少了信息传输量
计算机组成原理习题第六章总线系统
第六章总线系统 一、填空题： 1.PCI总线采用A.______仲裁方式，每一个PCI设备都有独立的总线请求和总线授权两条信号线与B.______相连。 2.SCSI是处于A.______和B.______之间的并行I/O接口，可允许连接 C.______台不同类型的高速外围设备。 3.总线有A 特性、B 特性、C 特性、D 特性，因此必须E 。 4.微型计算机的标准总线从16位的A 总线发展到32位的B 总线和C 总线，又进一步发展到64位的D 总线。 二、选择题： 1.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现技术化，同时______。 A. 减少信息传输量 B. 提高信息传输速度 C. 减少了信息传输线的条数 D. 减少了存储器占用时间 2.描述PCI总线基本概念中正确的句子是______。 A.PCI总线的基本传输机制是猝发式传送 B.PCI总线是一个与处理器有关的高速外围总线 C.PCI设备一定是主设备 D.系统中允许只有一条PCI总线 3.描述PCI总线中基本概念表述不正确的是______。 A.PCI设备不一定是主设备 B.PCI总线是一个与处理器有关的高速外围总线 C.PCI总线的基本传输机制是猝发式传送 D.系统中允许有多条PCI总线
4.并行I/O标准接口SCSI中，一块适配器可以连接______台具有SCSI接口的设备。 A. 6 B. 7 C. 8 D. 9 5.下面对计算机总线的描述中，确切完备的概念是______。 A.地址信息、数据信息不能同时出现 B.地址信息与控制信息不能同时出现 C.数据信息与控制信息不能同时出现 D.两种信息源的代码不能在总线中同时传送 6.SCSI接口以菊花链形式最多可连接______台设备。 A．7台 B．8台 C．6台 D．10台 7.微型机系统中外设通过适配器与主板的系统总线相连接，其功能是___。 A. 数据缓冲和数据格式转换 B.监测外设的状态 C.控制外设的操作 D. 前三种功能的综合作用 8.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化,同时___。 A.减少了信息传输量 B.提高了信息传输的速度 C.减少了信息传输线的条数 9.多总线结构的计算机系统采用______方法，对提高系统的吞吐率最有效。 A．多口存储器 B．提高主存的速度 C．交叉编址多模存储器 D．高速缓冲存储器 10.系统总线中控制线的功能是______。 A．提供主存、I/O接口设备的控制信号和响应信号及时序信号
习题 3.1 什么是总线？总线是如何分类的？ 答：总线，是一组能为多个功能部件服务的公共信息传送线路，是计算机各部件之间的传送数据、地址和控制信息的公共通路，它能分时地发送与接收各部件的信息。按照总线系统的层次结构，可以把总线分为片内总线、系统总线、局部总线和外设总线。 3.2 举例说明有哪些常见的系统总线与外设总线。 答：常见的系统总线有：ISA总线、PCI总线、PCI Express总线。 常见的外设总线有：RS-232串行总线、IEEE1394串行总线、USB串行总线。 3.3 ISA总线的主要特点是什么？ 答：ISA总线的主要特点是： （1）总线支持力强，支持64KB的I/O地址空间、24位存储器地址空间、8/16位数据存取、15级硬件中断、7个DMA通道等。 （2）16位ISA总线是一种多主控（Multi Master）总线，可通过系统总线扩充槽中的MAST ER的信号线实现。除CPU外，DMA控制器、刷新控制器和带处理器的智能接口卡都可以成为ISA总线的主控设备。 （3）支持8种类型的总线周期，分别为8/16位的存储器读周期、8/16位的存储器写周期、8/16位的I/O读周期、8/16位的I/O写周期、中断请求和中断响应周期、DMA周期、存储器刷新周期和总线仲裁周期。 3.4 PCI总线的主要特点是什么？ 答：PCI总线的特点概述如下： (1) 线性突发传输：PCI支持突发的数据传输模式，满足了新型处理器高速缓冲存储器（Cache）与内存之间的读写速度要求。线性突发传输能够更有效地运用总线的带宽去传输数据，以减少不必要的寻址操作。 (2) 多总线主控：PCI总线不同于ISA总线，其地址总线和数据总线是分时复用的。这样减少了接插件的管脚数，便于实现突发数据的传输。数据传输时，一个PCI设备作为主控设备，而另一个PCI设备作为从设备。总线上所有时序的产生与控制，都是由主控设备发起的。 (3) 支持总线主控方式和同步总线操作：挂接在PCI总线上的设备有“主控”和“从控”两类。PCI总线允许多处理器系统中的任何一个处理器或其他有总线主控能力的设备成为总线主控设备。PCI允许微处理器和总线主控制器同时操作。PCI 总线是一种同步总线，除了中断等少数几个信号外，其他信号与总线时钟的上升沿同步。 3.5 IEEE1394总线的主要特点是什么？ 答：IEEE1394总线的主要特点是： (1) 优越的实时性能 IEEE1394具有两种数据传输模式：同步（Synchronous）传输与非同步（Asynchronous）传输。其中同步传输模式会确保某一连线的频宽，加上IEEE1394高速的传输速度，能保证图像和声音不会出现时断时续的现象。
第六节总线通讯控制(总线定时) 总线完成一次传输，分四个阶段： 总线裁决：决定哪个主控设备使用总线 寻址阶段：主控设备送出要访问的主存或设备的地址，同时送出有关命令(读或写等)，启动从设备 数据传输阶段：主、从设备间进行数据交换 结束阶段：有关信息在总线上撤销，让出总线使用权 总线通信控制的目的： 解决主、从设备如何获知传输开始和传输结束，以及通信双方如何协调进行数据通信。 有四种通信方式： 同步、异步、半同步、分离式通信 同步通信控制 控制线中有一个时钟信号线，挂接在总线上的所有设备都从这个公共的时钟线上获得定时信号，一定频率的时钟信号定义了等间隔的时间段，这个固定的时间段为一个时钟周期，也称总线周期。 每种总线操作都有一个确定的通信协议（规定在每个时钟周期内交换哪些信息）。 例如，在处理器-主存总线上执行存储器读操作，其协议为：在第1个时钟周期发送地址和存储器读命令，然后存储器被要求在第5个时钟将数据放到总线上。 优点：速度快，并且接口逻辑很少（因为协议简单）。 缺点:①总线上的每个设备必须以同样的时钟速率进行工作。
②由于时钟偏移问题，同步总线不能很长. 同步定时方式（读操作）示意图 异步通信控制 非时钟定时，没有一个公共的时钟标准。因此，能够连接带宽范围很大的各种设备。总线能够加长而不用担心时钟偏移问题。 采用握手协议（应答方式）。由一系列步骤组成，只有当双方都同意时，发送者或接收者才会进入到下一步，协议通过一对附加的“握手”信号线（Ready、Ack）来实现。 异步通信有非互锁、半互锁和全互锁三种方式 优点：灵活，可挂接各种具有不同工作速度的设备。 缺点:①对噪声较敏感。 ②接口逻辑较复杂。 异步通信方式 三条控制线
1．比较单总线、双总线、三总线结构的性能特点。 3. 用异步通信方式传送字符"A"和"8"，数据有7位，偶校验1 位。起始位1位, 停止位l位，请分别画出波形图。 解：字符A的ASCII码为 41H=1000001B； 字符8的ASCII码为 38H=0111000B； 串行传送波形图为： 注： B：起始位 C：校验位 S：停止位 8．同步通信之所以比异步通信具有较高的传输频率,是因为同步通信____。 A.不需要应答信号； B.总线长度较短； C.用一个公共时钟信号进行同步； D.各部件存取时间比较接近。 解： C 9. 在集中式总线仲裁中，____方式响应时间最快，____方式对____最敏感。 A.菊花链方式 B.独立请求方式 C.电路故障 D.计数器定时查询方式 解： B A C 10. 采月串行接口进行7位ASCII码传送，带有1位奇校验位，l位起始位和1位停止位,当传输率为9600波特时，字符传送速率为____。 A.960 B.873. C.1372 D.480 解： A 11．系统总线中地址线的功能是______。 A．选择主存单元地址 B．选择进行信息传输的设备 C．选择外存地址 D．指定主存和I/O设备接口电路的地址 解： D
12．系统总线中控制器的功能是______。 A．提供主存、I/O接口设备的控制信号和响应信号 B．提供数据信息 C．提供时序信号 D．提供主存、I/O接口设备的响应信号 解： D 14. PCI是一个与处理器无关的_____，它采用____时序协议和____式仲裁策略，并具有____能力。 A.集中 B.自动配置 C.同步 D.高速外围总线 解：D C A B 15. PCI总线的基本传输机制是____传送。利用____可以实现总线间的____传送，使所有的存取都按CPU的需要出现在总线上。PCI允许____总线____工作。 A.桥 B.猝发式 C.并行 D.多条 E. 猝发式 解： B A C D E 17．PCI总线中三种桥的名称是什么？桥的功能是什么？ 解：PCI总线有三种桥，即HOST / PCI桥（简称HOST桥），PCI / PCI桥和PCI / LAGACY桥。 在PCI总线体系结构中，桥起着重要作用： （1）接两条总线，使总线间相互通信； （2）是一个总线转换部件，可以把一条总线的地址空间映射到另一条总线的地址空间上，从而使系统中任意一个总线主设备都能看到同样的一份地址表。 （3）利用桥可以实现总线间的卒发式传送。 19．总线的一次信息传送过程大致分哪几个阶段？若采用同步定时协议，请画出 读数据的同步时序图。 解：分五个阶段：请求总线、总线仲裁、寻址（目的地址）、信息传送、状 态返回（错误报告）。读数据的同步时序图为：
第三章系统总线 （一）选择题 1.计算机使用总线结构便于增减外设，同时 A.减少了信息传输量 B.提高了信息的传输速度 C.减少了信息传输线的条数 2.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化，缺点是 A.地址信息、数据信息和控制信息不能同时出现 B.地址信息与数据信息不能同时出现 C.两种信息源的代码在总线中不能同时传送 3.微型计算机中控制总线提供的完整信息是 A.存储器和I/O设备的地址码 B.所有存储器和I/O设备的时序信号和控制信号 C.来自I/O设备和存储器的响应信号 D.上述各项 E.上述B 、C两项 F.上述A、B两项 4.总线中地址线的作用是 A.只用于选择存储器单元 B.由设备向主机提供地址 C.用于选择指定存储器单元和I/O设备接口电路的地址 5.在三种集中式总线控制中，独立请求方式响应时间最快，是以为代价的。 A.增加处理机的开销 B.增加控制线数 C.增加处理机的开销和增加控制线数 6.以下描述PCI总线的基本概念中，正确的是 A. PCI总线是一个与处理器时钟频率无关的高速外部总线 B. PCI总线需要人工方式与系统配置 C.系统中只允许有一条PCI总线 7.连接计算机与计算机之间的总线属于总线。 A.内 B.系统 C.通信 8.在计数器定时查询方式下，若计数从0开始，则 A.设备号小的优先级高
B.每个设备使用总线的机会相等 C.设备号大的优先级高 9.系统总线中的数据线、地址线和控制线是根据来划分的。 A.总线所处的位置 B总线的传输方向 C.总线传输的内容 10在各种异步通信方式中，速度最快。 A.全互锁 B.半互锁 C.不互锁 11.总线的独立请求方式优点是 A.速度高 B.可靠性高 C.成本低 12.总线中数据信号和地址信号分别用一组线路传输，这种传输方式称为 A.串行传输 B.并行传输 C.复用传输 13.不同的信号共用一组信号线，分时传送，这种总线传输方式是传输。 A.猝发 B.并行 C.复用 14.总线的异步通信方式 A.不采用时钟信号，只采用握手信号 B.既采用时钟信号，又采用握手信号 C.既不采用时钟信号，又不采用握手信号 15.总线的半同步通信方式 A.不采用时钟信号，只采用握手信号 B.既采用时钟信号，又采用握手信号 C既不采用时钟信号，又不采用握手信号。 （二）填空题 1.总线上的主模块是指对总线有控制权的模块，从模块是指被主模块访问的模块，只能响应从主模块发来的各种总线命令 2.总线宽度是指数据线的宽度（根数），总线带宽是指.单位时间内总线上传输数据的位数 3.单向总线只能将信息从总线的一端传到另一端，不能反向传输。 4.在计数器定时查询方式下，采用每次从上一次计数的终止点开始计数的方式，可使每个设备使用总线的优先级相等。
第6章习题参考答案 1．比较单总线、多总线结构的性能特点。 答：单总线结构：它是用单一的系统总线连接整个计算机系统的各大功能部件，各大部件之间的所有的信息传送都通过这组总线。其结构如图所示。单总线的优点是允许I/O设备之间或I/O设备与内存之间直接交换信息，只需CPU分配总线使用权，不需要CPU干预信息的交换。所以总线资源是由各大功能部件分时共享的。单总线的缺点是由于全部系统部件都连接在一组总线上，所以总线的负载很重，可能使其吞吐量达到饱和甚至不能胜任的程度。故多为小型机和微型机采用。 CPU内存 设备接 口 设备接 口 … 多总线结构：多总线结构是通过桥、CPU总线、系统总线和高速总线彼此相连，各大部件的信息传送不是只通过系统总线；体现了高速、中速、低速设备连接到不同的总线上同时进行工作，以提高总线的效率和吞吐量，而且处理器结构的变化不影响高速总线。 2．说明总线结构对计算机系统性能的影响。
答：(1)简化了硬件的设计。从硬件的角度看，面向总线是由总线接口代替了专门的I/O 接口，由总线规范给出了传输线和信号的规定，并对存储器、I/O 设备和CPU 如何挂在总线上都作了具体的规定，所以，面向总线的微型计算机设计只要按照这些规定制作CPU 插件、存储器插件以及I/O 插件等，将它们连入总线即可工作，而不必考虑总线的详细操作。 (2)简化了系统结构。整个系统结构清晰，连线少，底板连线可以印刷化。 (3)系统扩充性好。一是规模扩充，二是功能扩充。规模扩充仅仅需要多插一些同类型的插件；功能扩充仅仅需要按总线标准设计一些新插件。插件插入机器的位置往往没有严格的限制。这就使系统扩充既简单又快速可靠，而且也便于查错。 (4)系统更新性能好。因为CPU 、存储器、I/O 接口等都是按总线规约挂到总线上的，因而只要总线设计恰当，可以随时随着处理器芯片以及其他有关芯片的进展设计新的插件，新的插件插到底板上对系统进行更新，而这种更新只需更新需要更新的插件，其他插件和底板连线一般不需更改。 3．用异步通信方式传送字符“A ”和“8”，数据有7位，偶校验1位，起始位l 位，停止位1位，请分别画出波形图。 答： “A”的ASCII 码为41H = 01000001B ，1的个数为偶数，故校验位为0；“8”的ASCII 码为38H = 00111000B ，1的个数为奇数，故校验位为1。 4. 总线上挂两个设备，每个设备能收能发，还能从电气上和总线断开，画出逻辑图，画出逻辑图，并作简要说明。 5．画出菊花链方式的优先级判决逻辑电路图。 停 止 位 起 始 位 数 据 位 数 据 位 数 据 位 数 据 位 数 据 位 数 据 位 数 据 位 校 验 位 停 止 位 起 始 位 数 据 位 数 据 位 数 据 位 数 据 位 数 据 位 数 据 位 数 据 位 校 验 位 停 止 位 0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6 A 地址线 D 数据线 菊花链查询方式
第3章系统总线 1. 什么是总线总线传输有何特点为了减轻总线负载，总线上的部件应具备什么特点P41 答：总线是连接多个部件共享的信息传输线，是各部件共享的传输介质。 总线传输的特点是：某一时刻，只允许有一个部件向总线发送信息，而多个部件可以同时从总线上接受相同的信息。 为了减轻总线负载，总线上的部件应通过三态驱动缓冲电路与总线连通。 2.总线如何分类什么是系统总线系统总线又分为几类，它们各有何作用,是单向的，还是双向的，他们与机器字长、存储字长、存储单元有何关系答：总线的分类： （1）按数据传送方式分：并行传输总线和串行传输总线； （2）按总线的使用范围分：计算机总线、测控总线、网络通信总线等； （3）按连接部件分：片内总线、系统总线和通信总线。 系统总线是指CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）各大部件之间的信息传输线。 按系统总线传输信息不同，可分为3类：数据总线、地址总线和控制总线。 （1）数据总线：数据总线是用来传输个功能部件之间的数据信息，它是双向传输总线，其位数与机器字长、存储字长有关，一般为8 位、16位或32位。 （2）地址总线：地址总线主要是用来指出数据总线上的源数据或目的数据在主存单元的地址或I/O设备的地址，地址总线上的代码是 用来指明CPU欲访问的存储单元或I/O端口的地址，由CPU输出， 是单向的，地址线的位数与存储单元的个数有关，如地址线有20 根，则对应的存储单元个数为220。 （3）控制总线：控制总线是用来发出各种控制信号的传输线，其传输是单向的。 3.常用的总线结构有几种不同的总线结构对计算机的性能有什么影响举例说明。 答：总线结构通常有单总线结构和多总线结构。 （1）单总线结构是将CPU、主存、I/O设备都挂在一组总线上，允许I/O 设备之间、I/O设备与CPU之间或I/O设备与主存之间直接交换信息。这种 4.为什么要设置总线判优控制常见的集中式总线控制有几种各有何特点哪 种方式响应时间最快哪种方式对电路故障最敏感
第五节总线控制 总线判优控制和总线通信控制 总线判优控制(总线裁决)：当多个设备需要使用总线进行通信时，采用某种策略选择一个设备使用总线。 总线通信控制(总线定时)：取得了总线控制权的设备如何控制总线进行总线操作？也即如何定义总线事务中的每一步何时开始、何时结束？这就是总线通信的定时问题。 如何进行总线判优控制？ 在总线中引入一个或多个总线主控设备。 主控设备：能发起总线请求并控制总线。（如：处理器） 从设备：只能响应从主控设备发来的总线命令。（如：主存） 利用总线裁决决定哪个总线主控设备将在下次得到总线使用权。只有具总线使用权的主控设备才能控制总线。 总线判优控制 如何进行总线裁决？ ①总线裁决有两种方式：集中式和分布式 集中式：将控制逻辑做在一个专门的总线控制器或总线裁决器中，通过将所有的总线请求集中起来利用一个特定的裁决算法进行裁决。 分布式：没有专门的总线控制器，其控制逻辑分散在各个部件或设备中。 ②总线请求信号：总线请求线和总线许可线。 信号线专用/信号线复用（如：用数据线进行总线请求，这种情况下，总线裁决和数据传输不能重叠进行。） ③裁决方案应在以下两个因素间进行平衡
等级性—具有高优先级的设备应该先被服务。 公平性—即使是具有最低优先权的设备也不能永远得不到总线使用权。 集中式总线判优控制 有以下三种：菊花链查询、计数器定时查询、独立请求 (1)菊花链查询方式 基本思想：总线上有三根线用于总线控制（BS-总线忙、BR-总线请求、BG-总线允许）。BG从最高优先权的设备依次向最低优先权的设备串行相连。如果BG到达的设备有总线请求，则BG信号就不再往下传，该设备建立总线忙BS信号，表示它已获得了总线使用权。 (2)计数器定时查询方式 基本思想：比菊花链查询多一组设备线，少一根总线允许线BG。总线控制器接收到BR送来的总线请求信号后，在总线未被使用（BS=0）的情况下，由计数器开始计数，并将计数值通过设备线向各设备发出。当某个有总线请求的设备号与计数值一致时，该设备便获得总线使用权，此时终止计数查询，同时该设备建立总线忙BS信号。 菊花链查询和计数器定时查询的比较 菊花链查询方式：
计算机组成原理课后答案第三章系统总 线
第3章系统总线 1. 什么是总线？总线传输有何特点？为了减轻总线负载，总线上的部件应具备什么特点？P41 答：总线是连接多个部件共享的信息传输线，是各部件共享的传输介质。 总线传输的特点是：某一时刻，只允许有一个部件向总线发送信息，而多个部件可以同时从总线上接受相同的信息。 为了减轻总线负载，总线上的部件应通过三态驱动缓冲电路与总线连通。 2.总线如何分类？什么是系统总线？系统总线又分为几类，它们各有何作用,是单向的，还是双向的，他们与机器字长、存储字长、存储单元有何关系？ 答：总线的分类： （1）按数据传送方式分：并行传输总线和串行传输总线； （2）按总线的使用范围分：计算机总线、测控总线、网络通信总线等； （3）按连接部件分：片内总线、系统总线和通信总线。 系统总线是指CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）各大部件之间的信息传输线。 按系统总线传输信息不同，可分为3类：数据总线、地址总线和控制总线。 （1）数据总线：数据总线是用来传输个功能部件之间的数据信息，它是双向传输总线，其位数与机器字长、存储字长有关，一般 为8位、16位或32位。 （2）地址总线：地址总线主要是用来指出数据总线上的源数据或目的数据在主存单元的地址或I/O设备的地址，地址总线上的代 码是用来指明CPU欲访问的存储单元或I/O端口的地址，由CPU
输出，是单向的，地址线的位数与存储单元的个数有关，如地 址线有20根，则对应的存储单元个数为220。 （3）控制总线：控制总线是用来发出各种控制信号的传输线，其传输是单向的。 3.常用的总线结构有几种？不同的总线结构对计算机的性能有什么影响？举例说明。 答：总线结构通常有单总线结构和多总线结构。 （1）单总线结构是将CPU、主存、I/O设备都挂在一组总线上，允许I/O设备之间、I/O设备与CPU之间或I/O设备与主存之间直接交换信息。 这种 4.为什么要设置总线判优控制？常见的集中式总线控制有几种？各有何特点？哪种方式响应时间最快？哪种方式对电路故障最敏感？ 答：总线判优控制解决多个部件同时申请总线时的使用权分配问题； 常见的集中式总线控制有三种：链式查询、计数器定时查询、独立请求； 特点：链式查询方式连线简单，易于扩充，对电路故障最敏感；计数器定时查询方式优先级设置较灵活，对故障不敏感，连线及控制过程较复杂；独立请求方式速度最快，但硬件器件用量大，连线多，成本较高。 5. 解释下列概念：总线宽度、总线带宽、总线复用、总线的主设备（或主模块）、总线的从设备（或从模块）、总线的传输周期和总线的通信控制。 答：总线宽度：通常指数据总线的根数； 总线带宽：总线的数据传输率，指单位时间内总线上传输数据的位数； 总线复用：指同一条信号线可以分时传输不同的信号。 总线的主设备（主模块）：指一次总线传输期间，拥有总线控制权的设备（模块）；