第七章 系统总线.doc

计算机组成原理习题与解析 第七章 系统总线 邵桂芳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:C2. 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:B3. 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:A4. 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：A5. 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:C7. 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:A8. 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:C9. 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:A10. 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:A11. 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:D12. 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: D13. 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:B14. 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:C15. 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:B16. 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:A17. 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:B18. 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:C19. 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:D20. 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:D21. 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:A22. 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:A23. 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:A24. 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:A25. 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,A26. 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:D27. 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:D28. 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:C29. 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:B30. 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,A31. 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:B32. 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:A33. 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 5.24BD. 1.MCA 2.STD 3.STE 4.VESA 5.PCI 6.EISA 7.S-100答案:A: 8 B:MCA C:EISA D:PCI E:VESA7.2.3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 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 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 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 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 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=200bs 比特率=207=140bs2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160bs，求波特率为多少?解：每秒传输的数据帧数=1608=20 波特率=(1+8+1+1)20=220bs3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=50.01=0.05us数据传输率=16/0.05=40106（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=1f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=DT=Df=4B3310s=132MBs (2)因为64位=8B，所以 Dr=Df=8B66106S=528MBs (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ABCD，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