计算机组成原理习题 第六章总线系统知识分享

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. 6B. 7C. 8D. 95.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___。

第六章一．填空题1. 现在主要采用结构作为微/小型计算机硬件之间的连接方式。

2. 系统总线是连接之间的信息传送线，按传输内容不同，又可分为、和，分别用来传送、和。

3. 一个总线传输周期包括、、和四个阶段。

4. 总线上的主模块是指，从模块是指。

5. 同步通信的主要特点是，一般用于场合；异步通信的特点是，一般用于场合。

6. 总线同步通信影响总线效率的原因是。

7. 在总线的异步通信方式中，通信的双方可以通过、和三种类型联络。

8. 按数据传送方式不同，总线可分为和。

9. 总线的判优控制可分为式和式两种。

10. 在计数器定时查询方式下，采用计数的方式，可使每个设备使用总线的优先级相等。

二．选择题1.系统总线中，划分数据线、地址线和控制线的根据是。

A. 总线所处的位置B．总线的传输方向C．总线的传输内容D．总线的控制方式2.系统总线中地址线的作用是。

A. 用于选择主存单元B．用于选择进行信息传输的设备C．用于指定主存单元和I/O设备接口电路的地址D．用于传送主存物理地址和逻辑地址3.挂接在总线上的多个部件。

A. 只能分时向总线发送数据，并只能分时从总线接收数据B．只能分时向总线发送数据，但可同时从总线接收数据C．可同时向总线发送数据，并同时从总线接收数据D．可同时向总线发送数据，但只能分时从总线接收数据4.一个计算机系统有以下I/O通道：①字节多路通道，带有传输速率为1.2KB/s的CRT终端5台，传输速率为7.5KB/s 的打印机2台；②选择通道，带有传输速率为1000KB/s的光盘一台，同时带有传输速率为800KB/s的温盘一台；③数组多路通道，带有传输速率为800KB/s及600KB/s的磁盘各一台。

则通道的最大传输速率为KB/s。

A. 1821 B．2421C．2621 D．32215.对于低速输入输出设备，应当选用的通道是。

A. 数组多路通道B．字节多路通道C．选择通道D．DMA专用通道6.总线的从设备指的是。

第6章总线系统一、单项选择题1．数据总线、地址总线、控制总线是根据总线（）来划分的。

A．传送内容的不同B．所处位置的不同C．连接部件的不同D．所使用标准的不同【答案】A【解析】根据总线上传输内容的不同，可将总线分为数据总线、地址总线和控制总线。

2．在计算机系统中，多个系统部件之间信息传送的公共通路称为总线，就其所传送的信息的性质而言，下列（）不是在公共通路上传送的信息。

A．数据信息B．地址信息C．系统信息D．控制信息【答案】C【解析】总线包括数据线、地址线和控制线，传送的信息分别为数据信息、地址信息和控制信息。

3．假设某系统总线在一个总线周期中并行传输4字节信息，一个总线周期占用2个时钟周期，总线时钟频率为10MHz，则总线带宽是（）。

A．10MB／sB．20MB／sC．40MB／sD．80MB／s【答案】B【解析】总线时钟频率为10MHz，一个总线周期占用2个时钟周期，故1s内共有5M 个总线周期；每个周期并行传输4字节信息，故总线带宽为5M／s×4B＝20MB／s。

4．关于挂接在总线上的多个部件，下列说法正确的是（）。

A．只能分时向总线发送数据，并只能分时从总线接收数据B．只能分时向总线发送数据，但可同时从总线接收数据C．可同时向总线发送数据，并同时从总线接收数据D．可同时向总线发送数据，但只能分时从总线接收数据【答案】B【解析】为了使总线上的数据不发生“碰撞”，挂接在总线上的多个设备任意时刻只能有一个设备可以向总线传送数据，而从总线上接收数据的设备可有多个，因为接收数据的设备不会对总线产生“干扰”。

5．系统级的总线是用来连接（）。

A．CPU内部的运算器和寄存器B．主机系统板上的所有部件C．主机系统板上的各个芯片D．系统中的各个功能模块或设备【答案】D【解析】按总线的连线类型不同，总线可分为：内部总线、局部总线、系统总线。

内部总线用来连接CPU内部运算器、控制器、寄存器等的数据通路。

第6章习题与解答6-1 什么是总线?计算机系统有哪几种总线结构?各有何特点?答:所谓总线就是指能为多个功能部件服务的一组公用信息线,并且能够分时地发送和接收信息。

一个计算机系统中的总线,大致分为三类:(1同一部件如CPU内部连接各寄存器及运算器之间的总线,称为内部总线。

(2同一台计算机系统的各部件,如CPU、内存、通道和各类I/O接口间互相连接的总线,称为系统总线。

(3多台处理机之间互相连接的总线,称为外部总线。

6-2 集中式总线控制有哪三种方式?各有什么优缺点?答:集中式总线控制有链式查询方式、计数器定时查询方式和独立请求方式。

优缺点: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;独立请求方式判优速度最快,但硬件器件用量大,连线多,成本较高。

6-3 什么是同步通讯和异步通讯?比较两者的优缺点。

答:同步通信——由统一时钟控制的通信,控制方式简单,灵活性差,当系统中各部件工作速度差异较大时,总线工作效率明显下降。

适合于速度差别不大的场合;异步通信——不由统一时钟控制的通信,部件间采用应答方式进行联系,控制方式较同步复杂,灵活性高,当系统中各部件工作速度差异较大时,有利于提高总线工作效率。

6-4 比较串行传送与并行传送的特点。

答:串行传送是数据在一条传输线上一位一位地依传输,传输线路少,传输速度慢,可用成本长距离的数据输送。

并行传送是每个数据位都有独立的一条传输线,各个数据位同时进行传送。

传输速度快,可用成本智短距离数据输送。

6-5 什么是接口?它有哪些作用?接口是如何进行分类的?答:广义的讲,“接口”这一术语是指中央处理器(CPU和内存、外围设备、或两种外围设备、或两种机器之间通过总线进行连接的逻辑部件。

接口部件在它所连接的两部件之间起着“转换器”的作用,以便实现彼此之间的信息传送。

按数据传输宽度分类:分为并行接口和串行接口按操作的节拍分类: 分为同步接口和异步按接口信息传送的控制方式,可以将接口分为:有程序控制的输入输出接口、程序中断输入输出接口和直接存储器存取(DMA接口三种。

第六章一．填空题1. 现在主要采用结构作为微/小型计算机硬件之间的连接方式。

2. 系统总线是连接之间的信息传送线，按传输内容不同，又可分为、和，分别用来传送、和。

3. 一个总线传输周期包括、、和四个阶段。

4. 总线上的主模块是指，从模块是指。

5. 同步通信的主要特点是，一般用于场合；异步通信的特点是，一般用于场合。

6. 总线同步通信影响总线效率的原因是。

7. 在总线的异步通信方式中，通信的双方可以通过、和三种类型联络。

8. 按数据传送方式不同，总线可分为和。

9. 总线的判优控制可分为式和式两种。

10. 在计数器定时查询方式下，采用计数的方式，可使每个设备使用总线的优先级相等。

二．选择题1.系统总线中，划分数据线、地址线和控制线的根据是。

A. 总线所处的位置B．总线的传输方向C．总线的传输内容D．总线的控制方式2.系统总线中地址线的作用是。

A. 用于选择主存单元B．用于选择进行信息传输的设备C．用于指定主存单元和I/O设备接口电路的地址D．用于传送主存物理地址和逻辑地址3.挂接在总线上的多个部件。

A. 只能分时向总线发送数据，并只能分时从总线接收数据B．只能分时向总线发送数据，但可同时从总线接收数据C．可同时向总线发送数据，并同时从总线接收数据D．可同时向总线发送数据，但只能分时从总线接收数据4.一个计算机系统有以下I/O通道：①字节多路通道，带有传输速率为1.2KB/s的CRT终端5台，传输速率为7.5KB/s 的打印机2台；②选择通道，带有传输速率为1000KB/s的光盘一台，同时带有传输速率为800KB/s的温盘一台；③数组多路通道，带有传输速率为800KB/s及600KB/s的磁盘各一台。

则通道的最大传输速率为KB/s。

A. 1821 B．2421C．2621 D．32215.对于低速输入输出设备，应当选用的通道是。

A. 数组多路通道B．字节多路通道C．选择通道D．DMA专用通道6.总线的从设备指的是。

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…系统总线多总线结构：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XXXCPU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。

第六章 总线总线概述基础概念总线是一组能为多个部件分时共享的公共信息传送线路分时是指同一时刻只允许有一个部件向总线发送信息，如果系统中有多个部件，则它们只能分时地向总线发送信息共享是指总线上可以挂接多个部件，各个部件之间互相交换的信息都可以通过这组线路分时共享总线的特性1. 机械特性：尺寸、形状、管脚数、排列顺序2. 电气特性：传输方向和有效的电平范围3. 功能特性：每根传输线的功能（地址、数据、控制）4. 时间特性：信号的时序关系总线的分类按数据传输格式串行总线优点：只需要一条传输线，成本低廉，广泛应用于长距离传输；应用于计算机内部时，可以节省布线空间缺点：在数据发送和接收的时候要进行拆卸和装配，要考虑串行并行转换的问题并行总线优点：总线的逻辑时序比较简单，电路实现起来比较容易缺点：信号线数量多，占用更多的布线空间；远距离传输成本高昂按总线功能片内总线片内总线是芯片内部的总线它是CPU芯片内部寄存器与寄存器之间、寄存器与ALU之间的公共连接线系统总线系统总线是计算机系统内各功能部件（CPU、主存、I/O接口）之间相互连接的总线按系统总线传输信息内容的不同数据总线（DB）用来传输各功能部件之间的数据信息，它是双向传输总线，其位数（根数）与机器字长、存储字长有关双向区分数据通路表示的是数据流经的路径数据总线是承载的媒介地址总线（AB）传输地址信息，包括主存单元或I/O接口的地址；位数（根数）与主存地址空间大小及设备数量有关单向控制总线（CB）一根控制线传输一个信号；有出：CPU送出的控制命令；有入：主存（或外设）返回CPU的反馈信号系统总线的结构单总线结构结构：CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）都连接在一组总线上，允许I/O设备之间、I/O设备和CPU之间或I/O设备与主存之间直接交换信息优点：结构简单，成本低，易于接入新的设备缺点：带宽低、负载重，多个部件只能争用唯一的总线，且不支持并发传送操作双总线结构通道是具有特殊功能的处理器，能对I/O设备进行统一管理，通道程序放在主存中结构：双总线结构有两条总线，一条是主存总线，用于CPU、主存和通道之间进行数据传送；另一条是I/O总线，用于多个外部设备与通道之间进行数据传送优点：将较低速的I/O设备从单总线上分离出来，实现存储器总线和I/O总线分离缺点：需要增加通道等硬件设备支持突发（猝发）传送：送出一个地址，收到多个地址连续的数据三总线结构结构：三总线结构是在计算机系统各部件之间采用3条各自独立的总线来构成信息通路，这3条总线分别为主存总线、I/O总线和直接内存访问DMA总线。