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1、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： 按传送格式分为：串行总线、并行总线； 按时序控制方式分为：同步总线、异步总线； 按功能分为：系统总线、CPU内部总线、各种局部总线。 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。
2、 （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
3、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
4、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。历年真题1串行总线主要用于（） 。 （2002 年）A连接主机与外围设备B连接主存与CPUC连接运算器与控制器D连接 CPU内部各部件【分析】 串行通信方式由于其信息传送速度慢、信息传送的距离较长、所使用的信号线数量名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 较少等特点，主要用于连接主机和慢速的外围设备，例如主机与串行鼠标之间的信息传送。【答案】 A2不同信号在同一
5、条信号线上分时传输的方式称为（） 。 （2005 年）A总线复用方式B并串行传输方式C并行传输方式D串行传输方式【分析】 串行传输是指数据的传输在一条线路上按位进行。并行传输是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。不同信号在同一条信号线上分时传输的方式称为总线复用方式。【答案】 A3什么是串行总线?什么是并行总线?试比较它们的应用场合。（2004 年、 2008 年）【答案】串行总线的数据传输是在一条线路上按位进行。线路成本低， 传送速度慢。适用场合：主机与低速外设间的传送、远距离通信总线的数据传送、系统之间的数据传送。并行总线的每个数据位都需要单独一条传输线，所有的数据
6、位同时进行传输。线路成本高，传送速度快。适用场合：短距离的高速数据传输。三、总线的通信定时方式1同步通信：所有的设备都从一个公共的时钟信号中获得定时信息。适合各设备速度固定且一致（或差异不大）的场合。2异步通信：使用一个在CPU和设备之间的“握手”信号，去除了公共的时钟信号，从而使得操作变成异步的。有非互锁、半互锁、全互锁三种类型。适合：各设备速度差异较大的场合。历年真题1在不同速度的设备之间传送数据，（ ） 。 （2001 年）A必须采用同步控制方式B必须采用异步控制方式C可以选用同步方式，也可选用异步方式D必须采用应答方式【分析】在不同速度的设备之间进行数据传送，既可以使用同步方式， 也可
7、以使用异步方式。异步方式主要是用于在不同的设备之间进行通信，而如果两种速度的设备使用同一个时钟信号进行控制， 采用同步的数据传送方式，同样可以进行数据的传送，只是快速设备的速度性能发挥不出来。【答案】 C2异步传送方式常用于（）中，作为主要控制方式。（2002 年）A微型机的CPU内部控制B硬连线控制器C微程序控制器D串行 I/O 总线【分析】 异步传输方式主要用于控制两种速度有一定差别的设备的信息传送，一般用在快速CPU与慢速的外设之间进行串行通信的场合。【答案】 D3串行通信只能采用异步方式。（ 2003 年）【分析】 串行通信是指数据的传输是在一条传输线路上按位进行，它可以采用异步方式，
8、也可以采用同步方式。采用异步方式时，发送与接收设备之间采用“握手”信号来进行同步，而采用同步方式时，发送与接收设备都从同一个公共的时钟信号中获得定时信息。【答案】串行通信可以采用异步方式，也可以采用同步方式。4波特率表示传输线路上（） 。 （2005 年）A信号的传输速率B有效数据的传输速率C校验信号的传输速率D干扰信号的传输速率名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 【分析】波特率是码元传输速率，每秒通过信道传输的码元
9、数。（传的是信号） 。比特率是信息位传输速率，每秒钟通过信道传输的有效信息量。（传的是信息）【答案】 A5总线时钟频率为40MHz，每 4 个时钟周期传输一个数据字，每字为32 位。该总线的数据传输率为多少字节/秒？（ 2006 年）【答案】每秒传送的数据字为：40106 4107 字/秒每字为 32 位，即 4 个字节数据传输率为：107440106 字节 /秒第二节总线控制一、总线控制的基本概念1主设备：获得总线控制权的设备。2从设备：被主设备访问的设备。3总线事务：从总线的请求到完成总线的使用的操作序列。4总线访问延迟：是主设备为获得总线控制权而等待的时间。5总线周期：是主设备占用总线的
10、时间。6总线裁决方式：决定总线由哪个设备进行控制的方式。总线裁决方式可分为集中式裁决和分布式裁决两种。历年真题1 “总线忙”信号由（）建立。（ 2000 年）A获得总线控制权的设备B发出“总线请求”的设备C总线控制器DCPU【分析】在总线控制机制中，准备使用总线的设备向总线控制器发出“总线请求”由总线控制器进行裁决。 如果经裁决允许该设备使用总线，就由总线控制器向该设备发出一个“总线允许”信号。该设备接收到此信号后，发出一个“总线忙”信号用来通知其他设备总线己被占用。当该设备使用完总线时，将“总线忙”信号撤销，释放总线。【答案】 A2挂接在总线上的多个部件（） 。 （2001 年）A只能分时向
11、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【分析】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只能分时地向总线发送数据， 即每一个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”。【答案】 B3在总线上，同一时刻（） 。 （2003 年）A只能有一个主设备控制总线传输操作B只能有一个从设备控制总线传输操作C只能有一个主设备和一个从设备控制总线传输操作D可以有多个主设备控制总线传输操作【
12、分析】 总线上的设备要控制总线必须先获得总线的控制权，获得总线控制权的设备称为主设备， 被主设备访问的设备称为从设备。在总线上信息的传输由主设备启动，一条总线上可以有多个设备能成为主设备，但在同一时刻只能有一个主设备控制总线的传输操作。【答案】 A名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 4总线上信息的传输总是由（） 。 （2006 年）A.CPU启动B.总线控制器启动C.总线主设备启动D.总线从设备启动【分析】主设备是获
13、得总线控制权的设备，总线上信息的传输由总线主设备启动。【答案】 C二、总线裁决的方式（没考过）1总线裁决方式可分为集中式裁决和分布式裁决两种。（1）集中式裁决将总线的控制功能用一个专门的部件实现，这个部件可以位于连接在总线的某个设备上。 当一个设备需要向共享总线传输数据时，它必须先发出请求，在得到许可时才能发出数据。 裁决部件接收来自各个设备的总线使用请求信号，向其中某一个设备发出总线许可信号。（2）分布式裁决将控制功能分布在连接在总线上的各设备中，一般是固定优先级的。每个设备分配一个优先号，发出总线请求的设备将自己的优先号送往请求线上，与其他设备的请求信号构成一个合成信号，并将这个合成裁决信
14、号读入以判断是否有优先级更高的设备申请总线。这样可使得优先级最高的设备获得总线使用权。2集中式裁决有三种方式：（1）链式查询方式（菊花链方式）：各申请总线的设备合用一条总线作为请求信号线，而总线控制设备的响应信号线则串接在各设备间。（2）计数器定时查询方式：集中式总线裁决方式之一，设备要求使用总线时通过一条公用请求线发出，总线控制器按计数的值对各设备进行查询。（3）独立请求方式：集中式总线裁决方式之一，每一个设备都有一个独立的总线请求信号线送到总线控制器，控制器也给各设备分别发送一个总线响应信号。独立请求方式和链式查询方式的结合可构成分组链式查询方式。第三节总线接口一、总线接口的基本功能1、总
15、线接口是连接在总线上的设备与总线的接口电路，是CPU、内存、外围设备与总线之间连接的逻辑部件2、系统总线接口的基本功能（1）控制：传递总线上的控制信息，主设备会通过总线接口向从设备发出控制信息。（2）数据缓存：在总线传递信息时，在总线接口中临时存放数据。（3）状态设置：通过总线和转换从设备的工作信息，便于主设备了解从设备的信息。（4）数据转换：某些总线接口需要对传递的数据进行转换。（5）整理：对接口本身进行调整。（6）程序中断。历年真题1系统总线接口有哪几项基本功能？（2005 年）【答案】控制：传递总线上的控制信息，主设备会通过总线接口向从设备发出控制信息。数据缓存： 在总线传递信息时，在总
16、线接口中临时存放数据；状态设置通过总线和转换从设备的工作信息，便于主设备了解从设备的信息。数据转换： 某些总线接口需要对传递的数据进行转换。整理：对接口本身进行调整。程序中断。2什么是总线接口?基本功能是什么?（2007 年）【答案】 总线接口是连接在总线上的设备与总线的接口电路。基本功能是控制：传递总线上的控制信息， 主设备会通过总线接口向从设备发出控制信息。数据缓存： 在总线传递信息时， 在总线接口中临时存放数据；状态设置通过总线和转换从设备的工作信息，便于主名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -
17、- - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 设备了解从设备的信息。数据转换：某些总线接口需要对传递的数据进行转换。整理：对接口本身进行调整。程序中断。二、串行总线和并行总线接口串行总线和并行总线接口：串行接口和并行接口都是总线与设备之间的接口部件，但与设备间的数据格式不同。串行接口与外设之间串行，与系统总线之间并行。并行接口与外设之间并行，与系统总线之间并行。历年真题1串行接口是指（） 。 （2008 年）A接口与系统总线之间采取串行传送B接口与外围设备之间采取串行传送C接口的两侧采取串行传送D接口内部只能串行传送【分析】串行接口和并行接口都是总线与设备之间的接口部件，但与设备间的数据格式不同。串行接口与外设之间串行，与系统总线之间并行。并行接口与外设之间并行，与系统总线之间并行。【答案】 B三、提高总线速度的措施（没考过）提高总线速度的措施：（1）从物理层次：增加总线宽度；增加传输的数据长度；缩短总线长度；降低信号电平；采用差分信号；采用多条总线。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -