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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,涉及数据总线、地址总线和控制总线。.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。.总线的分类： 按传送格式分为:串行总线、并行总线； 准时序控制方式分为:同步总线、异步总线； 按功能分为:系统总线、PU内部总线、多种局部总线。按数据传播方向分为: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。历年真题预测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，涉及数据总线、地址总线和控制总线
2、。(）2下列说法中对的的是（ ）。（）半双工总线只能在一种方向上传播信息,全双工总线可以在两个方向上轮流传播信息B.半双工总线只能在一种方向上传播信息，全双工总线可以在两个方向上同步传播信息C半双工总线可以在两个方向上轮流传播信息，全双工总线可以在两个方向上同步传播信息D.半双工总线可以在两个方向上同步传播信息,全双工总线可以在两个方向上轮流传播信息【分析】根据总线上信号的传递方向,总线可分为单向传播(单工）总线和双向传播（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种方向传递信号，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步传递信号。【
3、答案】C二、总线的信息传播方式.串行传播:是指数据的传播在一条线路上按位进行。(只需一条数据传播线，线路的成本低,适合于长距离的数据传播）。在串行传播时,被传播的数据在发送设备中进行并行到串行的变换，在接受设备中进行串行到并行的变换。2.并行传播:每个数据位都需要单独一条传播线,所有的数据位同步进行传播。.复合传播：又称总线复用的传播方式,它使不同的信号在同一条信号线上传播,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。(它与并串传播的区别在于分时地传播同一数据源的不同信息。）4.消息传播方式:总线的信息传播方式之一，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种固定
4、的数据构造以猝发方式进行传播。历年真题预测.串行总线重要用于（ )。()连接主机与外围设备 B.连接主存与CUC.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较少等特点，重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】A.不同信号在同一条信号线上分时传播的方式称为()。()A总线复用方式 并串行传播方式C并行传播方式 D串行传播方式【分析】串行传播是指数据的传播在一条线路上按位进行。并行传播是每个数据位都需要单独一条传播线,所有的数据位同步进行传播。不同信号在同一条信号线上分时传播的方式
5、称为总线复用方式。【答案】3.什么是串行总线?什么是并行总线?试比较它们的应用场合。(、）【答案】串行总线的数据传播是在一条线路上按位进行。线路成本低，传送速度慢。合用场合: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播线,所有的数据位同步进行传播。线路成本高，传送速度快。合用场合：短距离的高速数据传播。三、总线的通信定期方式1.同步通信:所有的设备都从一种公共的时钟信号中获得定期信息。适合各设备速度固定且一致(或差别不大）的场合。2异步通信：使用一种在CP和设备之间的“握手”信号,清除了公共的时钟信号，从而使得操作变成异步的。有非
6、互锁、半互锁、全互锁三种类型。适合:各设备速度差别较大的场合。历年真题预测1在不同速度的设备之间传送数据,（ ）。(）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 .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,也可以使用异步方式。异步方式重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种时钟信号进行控制，采用同步的数据传送方式，同样可以进行数据的传送，只是迅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，作为重要控制方式。(）.微型机的U内部控制 B.硬连线控制器 C微程序控制器 D
7、.串行/总线【分析】异步传播方式重要用于控制两种速度有一定差别的设备的信息传送，一般用在迅速C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。(）【分析】串行通信是指数据的传播是在一条传播线路上按位进行,它可以采用异步方式，也可以采用同步方式。采用异步方式时，发送与接受设备之间采用“握手”信号来进行同步，而采用同步方式时,发送与接受设备都从同一种公共的时钟信号中获得定期信息。【答案】串行通信可以采用异步方式，也可以采用同步方式。4波特率表达传播线路上（ )。()A.信号的传播速率 B.有效数据的传播速率.校验信号的传播速率 干扰信号的传播速率【分析】波特率是码元传播
8、速率，每秒通过信道传播的码元数。(传的是信号)。比特率是信息位传播速率,每秒钟通过信道传播的有效信息量。(传的是信息)【答案】A5.总线时钟频率为40H,每4个时钟周期传播一种数据字，每字为32位。该总线的数据传播率为多少字节秒？()【答案】每秒传送的数据字为：4004107字/秒 每字为3位，即4个字节 数据传播率为：104=40106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:从总线的祈求到完毕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。总线周期：是主设备占用总线的时间。6.总线裁决
9、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。历年真题预测1.“总线忙”信号由（ ）建立。（)A获得总线控制权的设备 B发出“总线祈求”的设备.总线控制器 DCU【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“总线祈求”由总线控制器进行裁决。如果经裁决容许该设备使用总线，就由总线控制器向该设备发出一种“总线容许”信号。该设备接受到此信号后,发出一种“总线忙”信号用来告知其她设备总线己被占用。当该设备使用完总线时,将“总线忙”信号撤销，释放总线。【答案】2.挂接在总线上的多种部件( )。().只能分时向总线发送数据，并只能分时从总线接受数据
10、B只能分时向总线发送数据，但可同步从总线接受数据 可同步向总线发送数据,并同步从总线接受数据 可同步向总线发送数据，但只能分时从总线接受数据 【分析】为了使总线上的数据不发生“碰撞”,挂接在总线上的多种设备只能分时地向总线发送数据，即每一种时刻只能有一种设备可以向总线传送数据，而从总线上接受数据的设备可有多种,由于接受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( ）。（)A只能有一种主设备控制总线传播操作只能有一种从设备控制总线传播操作C只能有一种主设备和一种从设备控制总线传播操作D可以有多种主设备控制总线传播操作【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
11、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。在总线上信息的传播由主设备启动,一条总线上可以有多种设备能成为主设备,但在同一时刻只能有一种主设备控制总线的传播操作。【答案】A.总线上信息的传播总是由（ ）。（）A.CP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】主设备是获得总线控制权的设备，总线上信息的传播由总线主设备启动。【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种专门的部件实现,这个部件可以位于连接在总线的某个设备上。当一种设备需要向共享总线传播数据时，它必须先发出祈求，在得到
12、许可时才干发出数据。裁决部件接受来自各个设备的总线使用祈求信号，向其中某一种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。每个设备分派一种优先号，发出总线祈求的设备将自己的优先号送往祈求线上，与其她设备的祈求信号构成一种合成信号，并将这个合成裁决信号读入以判断与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祈求信号线,而总线控制设备的响应信号线则串接在各设备间。()计数器定期查询方式:集中式总线裁决方式之一，设备规定使用总线时通
13、过一条公用祈求线发出,总线控制器按计数的值对各设备进行查询。（)独立祈求方式:集中式总线裁决方式之一,每一种设备均有一种独立的总线祈求信号线送到总线控制器,控制器也给各设备分别发送一种总线响应信号。独立祈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、总线接口是连接在总线上的设备与总线的接口电路,是C、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（)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，在总线接口中临时寄存数据。（3）状态设立：通过总线和转换从设备的工作信息,便于主
14、设备理解从设备的信息。（4）数据转换:某些总线接口需要对传递的数据进行转换。(5)整顿：对接口自身进行调节。(6）程序中断。历年真题预测1.系统总线接口有哪几项基本功能？(）【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,在总线接口中临时寄存数据；状态设立通过总线和转换从设备的工作信息,便于主设备理解从设备的信息。数据转换:某些总线接口需要对传递的数据进行转换。整顿：对接口自身进行调节。程序中断。2什么是总线接口？基本功能是什么？()【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，在总线接口中临时寄存数据;状态设立通过总线和转换从设备的工作信息，便于主设备理解从设备的信息。数据转换：某些总线接口需要对传递的数据进行转换。整顿：对接口自身进行调节。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。历年真题预测1.串行接口是指（ ）。（）接口与系统总线之间采用串行传送 .接口与外围设备之间采用串行传送 .接口的
