计算机组成原理答案(高教版)3课件.ppt

什么是总线？总线传输有何特点？为了减轻总线负载，总线上的部件应具备什么特点？解： 总线:是多个部件共享的传输部件。 总线传输的特点：某一时刻只能有一路信息在总线上传输，即分时使用。 为了减轻总线负载，总线上的部件应通过三态驱动缓冲电路与总线连通，由三态门的控制端控制什么时刻由哪个寄存器输出。当控制端无效时，寄存器和总线之间呈高阻状态。 讲评：围绕“为减轻总线负载”的几种说法： 应对设备按速率进行分类，各类设备挂在与自身速率相匹配的总线上; 应采用多总线结构； 总线上只连接计算机的五大部件； 总线上的部件应为低功耗部件。 上述措施都无法从根上（工程上）解决问题，且增加了许多不必要（或不可能）的限制。 总线上的部件应具备机械特性、电器特性、功能特性、时间特性这是不言而喻的。;2. 总线如何分类？什么是系统总线？系统总线又分为几类，它们各有何作用，是单向的，还是双向的，它们与机器字长、存储字长、存储单元有何关系？;3. 常用的总线结构有几种？不同的总线结构对计算机的性能有什么影响？举例说明。;4. 为什么要设置总线判优控制？常见的集中式总线控制有几种？各有何特点？哪种方式响应时间最快？哪种方式对电路故障最敏感？解： 总线判优控制解决多个部件同时申请总线时的使用权分配问题；常见的集中式总线控制有三种： 链式查询方式： 只需1 根总线请求线（BR），1 根总线忙线（BS）和1 根总线同意线（BG）。BG 线像链条一样，串连所有的设备，设备的优先级是固定的，结构简单，容易扩充设备，但对电路故障十分敏感，一旦第i 个设备的接口电路有故障，则第i 个设备以后的设备都不能进行工作。 计数器定时查询方式： 总线请求（BR）和忙（BS）线是各设备共用的，但还需log2N（N为设备数）根设备地址线实现查询。设备的优先级可以不固定，控制比链式查询复杂，电路故障不如链式查询方式敏感。 独立请求方式： 控制线数量多，N 个设备共有N 根总线请求线和N 根总线同意线。总线仲裁线路更复杂，但响应时间快，且设备优先级的次序控制灵活，可以预先固定，也可通过程序来改变优先次序，还可在必要时屏蔽某些设备的请求。;5. 解释下列概念：总线宽度、总线带宽、总线复用、总线的主设备（或主模块）、总线的从设备（或从模块）、总线的传输周期和总线的通信控制。 解：总线宽度——总线一次能够同时传输的二进制数据位数； 总线带宽——总线每秒钟能够传送的二进制位数（或字节数）； 总线复用——一根信号线上分时传送两种信号； 总线的主设备（主模块）——指一次总线传输期间，拥有总线控制权的设备（模块）；总线的从设备（从模块）——指一次总线传输期间，配合主设备完成传输的设备（模块），它只能被动接受主设备发来的命令；总线的传输周期——总线完成一次完整而可靠的传输所需时间；总线的通信控制——指总线传送过程中双方的时间配合方式。;6. 试比较同步通信和异步通信。解： 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 ;7.画图说明异步通信中请求与回答有哪几种互锁关系。;;9. 分离式通讯有何特点，主要用于什么系统？;10. 什么是总线标准？为什么要设置总线标准？你知道目前流行的总线标准有哪些？什么叫即插即用？哪些总线有这一特点？解：总线标准：系统与各模块、模块与模块之间的一个互连的标准界面。 总线标准的设置主要解决不同厂家各类模块化产品的兼容问题；目前流行的总线标准有：ISA、EISA、PCI等；plug and play——即插即用，无需特殊配置，直接使用，EISA、PCI等具有此功能。;11.画一个具有双向传送功能的总线逻辑框图。 解： 在总线的两端分别配置三态门，就可使总线具有双向传送功能，如图所示。 ;12. 在数据总线上接有A、B、C、D 四个寄存器，画出满足下列要求的电路框图： （1）在同一时间实现D→A，D→B，D→C 寄存器间的传送。 解： 图中T 控制三态门打开，将D 寄存器中的内容送至总线，并由m 脉冲同时打入到A、B、C 寄存器中。T 和m 的时间关系如图中所示。;（2）要求 T0 时刻完成D→总线 T1 时刻完成总线→A T2 时刻完成A→总线 T3 时刻完成总线→B 解：三态门1 受T0＋T1 控制，以确保T0