计算机组成原理习题第六章总线系统
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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。
第一章计算机系统概论例1,冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是什么?解:冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是:按地址访问并顺序执行指令。
冯·诺依曼机工作原理为:例2,Cache是一种A. ______存储器,是为了解决CPU和主存之间B. ______不匹配而采用的一项重要硬件技术。
现发展为多级cache体系,C. ______分设体系。
解:A. 高速缓冲B. 速度C. 指令cache与数据cache例3,完整的计算机应包括那些部分?解:完整的计算机应包括配套的硬件设备和软件系统。
例4,计算机系统的层次结构是怎样的?解:计算机系统的层次结构如图:第二章 运算方法和运算器例 1.设机器字长32位,定点表示,尾数31位,数符1位,问:(1)定点原码整数表示时,最大正数是多少?最大负数是多少? (2)定点原码小数表示时,最大正数是多少?最大负数是多少? 解:(1最大正数:数值 = (231 – 1)10最大负数: 数值 = -(231 – 1)10 (2)定点原码小数表示: 最大正数值 = (1 – 231 )10最大负数值 = -(1–231 )10例2.已知 x = - 0.01111 ,y = +0.11001, 求 [ x ]补 ,[ -x ]补 ,[ y ]补 ,[ -y ]补,x + y = ? ,x – y = ?解:[ x ]原 = 1.01111 [ x ]补 = 1.10001 所以 :[ -x ]补 = 0.01111[ y ]原 = 0.11001 [ y ]补 = 0.11001 所以 :[ -y ]补 = 1.00111 [ x ]补 11.10001 [ x ]补 11.10001 + [ y ]补 00.11001 + [ -y ]补 11.00111 [ x + y ]补 00.01010 [ x - y ]补 10.11000所以: x + y = +0.01010 因为符号位相异,结果发生溢出例3.设有两个浮点数 N 1 = 2j1 × S 1 , N 2 = 2j2 × S 2 ,其中阶码2位,阶符1位,尾数四位,数符一位。
第6章总线系统6.1 考点归纳【考纲指定考点】【题型及考点分析】本章内容一般作为选择题出现在考试中,偶尔在综合题中也会有所涉及。
选择题常考的知识点有总线的性能计算,总线名称,总线常用标准,总线的传输内容,总线传输速率,传输方式以及总线的特点。
总线的复用以及总线周期的计算在综合题中有所涉及。
一、总线概述1.总线的基本概念(1)总线定义总线是计算机多个系统间进行数据传输的公共通路,借助总线的连接,计算机各个功能部件间可以实现地址,数据以及控制信息的传播,实际上,总线就是能为多个功能部件服务的信息线。
总线是各个部件间共享的信息线。
总线上可以挂在多个部件,但是如果两个部件同时向总线发送数据时,势必产生冲突,各部件只能分时的使用总线,这是总线的分时特点。
某一时刻,可由某一部件发送信息,其他部件都可以接收,实现了各个功能部件间的信息共享,这是总线的共享的特点。
总线上,某一时刻,控制总线并发送数据的设备叫主设备,接受数据的设备叫从设备,主设备某一时刻只有一个,从设备可以有多个。
总线采用猝发式的数据传输方式。
(2)总线的特性①物理特性(机械特性)总线的物理特性指总线的物理连接方式,规定了总线的根数,排列方式,插头插座的形状。
②功能特性总线的功能特性描述总线中每一根线的功能,从功能上看,总线可以分为:地址总线,数据总线与控制总线。
③电气特性总线的电气特性规定了总线的数据传输方向,以及有效电平范围。
④时序特性总线的时序特性规定了每根总线在什么时间有效,及规定了总线上个信号的有效时序。
(3)总线的常用标准①系统总线常用的总线标准有:ISA总线、EISA总线、VL-BUS总线、PCI总线:a.ISA总线:又称AT总线,其数据传送通过CPU或者DMA接口管理,时钟频率为8MHZ,最大传输速率为16MB/s,数据线16根,地址线24根。
b.EISA总线:在ISA总线的基础上开发的扩充总线,是一种智能总线,支持多总线主控与猝发传送方式,与ISA总线兼容。
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。
计算机组成原理复习题(含答案)10道选择题,共20分一.名词解释(5*3=15分)1.总线总线是连接多个部件的信息传输线,是各部件共享的传输介质。
2.系统总线系统总线指CPU,主存,I/O各大部件之间的信息传输线,按系统总线传输信息的不同,分为数据总线,地址总线,控制总线。
3.总线判优主要解决在多个主设备在申请占用总线时,由总线控制器仲裁出优先级别最高的设备,允许其占用总线。
4.机器字长机器字长是指CPU一次能处理数据的位数,通常与CPU寄存器位数有关。
5.周期挪用6.向量地址向量地址是硬件电路(向量编码器)产生的中断源的存中断向量表表项地址编号。
7.多重中断多重中断是CPU在处理中断的过程中,又出现了新的中断请求,此时若CPU暂停现行的中断处理,转去处理新的中断请求,即多重中断。
8.硬件向量法硬件向量法就是利用硬件产生向量地址,再由向量地址找到中断服务程序的入口地址。
9.中断隐指令及功能中断隐指令是指在机器指令系统中没有的指令,它是CPU在中断周期由硬件自动完成的一条指令。
功能:①保护程序断点②寻找中断服务程序的入口地址③关中断10.系统的并行性所谓并行性包含同时性和并发性。
同时性是指两个或两个以上的事件在同一时刻发生,并发性是指两个或多个事件在同一时间段发生。
即在同一时刻或同一时间段完成两个或两个以上性质相同或性质不同的功能,只要在时间上存在相互重叠,就存在并行性。
11.间接寻址倘若指令字中的形式地址不直接指出操作数的地址,而是指出操作数有效地址所在的存储单元地址,也就是说,有效地址是由形式地址间接提供的,即为间接寻址,即EA=(A)。
12.基址寻址基址寻址需设有基址寄存器BR,其操作数的有效地址EA等于指令字中的形式地址与基址寄存器中的容(称为基地址)相加,即EA=A+(BR)。
13.流水线中的多发技术设法在一个时钟周期(机器主频的倒数),产生更多条指令的结果。
14.指令字长指令字长即指机器指令中含二进制代码的总位数。
第六章总线系统
一、填空题:
1.PCI总线采用仲裁方式,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相连。
2.SCSI是处于和之间的并行I/O接口,可允许连接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
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
11.从信息流的传送效率来看,______工作效率最低。
A. 三总线系统
B. 单总线系统
C. 双总线系统
D. 多总线系统
16. PCI总线的基本传输机制是______。
A. 并行传送
B. 串行传送
C. 猝发式传送
D. DMA传送
12.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. 局部总线、内总线和外总线
13.数据总线的宽度由总线的定义。
A.物理特性
B.功能特性
C.电气特性
D.时间特性
14.在单机系统中,三总线结构的计算机的总线系统由_____组成。
A.系统总路线、内存总线和I/O总线
B.数据总线、地址总线和控制总线
C.内部总线、系统总线和I/O总线总线、VESA总线和PCI总线
15.从总线的利用率来看,①的效率最低;从整个系统的吞吐量来看,②的效率最高。
A.单总线结构
B.双总线结构
C.三总线结构
16.下列陈述中不正确的是____。
A.总线结构传送方式可以提高数据的传输速度
B.与独立请求方式相比,链式查询方式对的故障更敏感
总线采用同步时序协议和集中方式仲裁策略
D.总线的带宽是总线本身所达到的最高传输速率
17.计算机系统的输入输出接口是_____之间的交接界面.
与存储器 B.主机与外围设备
C.存储器外围设备与系统总线
三、简答题:
1.何谓通用串口I/O标准接口IEEE1394简述其性能特点
2.计算机系统采用“面向总线”的形式有何优点
【解】面向总线结构形式的优点主要有:
①简化了硬件的设计。
从硬件的角度看,面向总线结构是由总线接口代替了专门的I/O 接口,由总线规范给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CPU、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。
这就使系统扩充即简单又快速可靠,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新的插件,其他插件和底板连线一般不需更改。
3.说明PCI总路线结构框中三种桥的功能。
【解】桥在PCI体系结构中起着重要作用,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主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发送,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。
四、计算题:
1.某总线在一个总线周期中并行传送4B的数据,假设一个总线周期等于一个总线时钟周期,总线时钟频率为33MHz,求总线带宽是多少
2.画出单机系统中采用的三种总线结构
3.试说明总线结构对计算机系统性能的影响。
参考答案:(1)最大存储容量
单总线系统中,最大内存容量必须小于由计算机字长所决定的可能的地址总线。
双总线系统中,存储容量不会受到外围设备数量的影响
(2)指令系统
双总线系统,必须有专门的I/O指令系统
单总线系统,访问内存和I/O使用相同指令
(3)吞吐量
总线数量越多,吞吐能力越大
4.某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据,假设一个总线周期等于一个时钟周期,总线时钟频率为33MHz,求总线带宽是多少
解:设总线带宽用Dr表示,总线时钟周期用T=1/f表示,一个周期传送的数据量用D 表示,根据总线带宽定义,有:
Dr = D/T = D×f = 4B×33×106/s = 132MB/s
解:IEEE1394是串行I/O标准接口。
与SCSI并行I/O接口相比,它具有更高的数据传输速率和数据传送的实时性,具有更小的体积和连接的方便性。
IEEE1394的一个重大特点是,各被连接的设备的关系是平等的,不用PC介入也能自成系统。
因此
IEEE1394已成为因特尔、微软等公司联手制定的PC98系统设计指南的新标准。
5.若某总线有143根信号线,其中数据线32根,地址总线32根,控制总线79根,总线工作频率为,问该总线的宽度是多少传输率是多少
6.总线的同步传输方式与并行传输方式有何区别各适合于那些场合
7.简述总线的串行传输方式与并行传输方式有何区别及各自适用的场合。