计算机组成原理第三章部分课后题答案(唐朔飞版).doc

3.2 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？总线分类方式： 按数据传送方式：并行传输总线、串行传输总线 按总线使用范围：计算机（包括外设）总线、测控总线、网络通信总线 按连接部件：片内总线、系统总线、通信总线 系统总线：是指CPU、主存、I/O设备各大部件之间的信息传输线。 系统总线分类：数据总线：用来传输各功能部件之间的数据信息，双向传输，位数与机器字长、存储字长有关地址总线：主要用来指出数据总线上的源数据或目的数据在贮存单元的地址或I/O设备的地址，单向传输，位数与存储单元的个数有关，地址线为n根，则存储单元个数有2的n次方控制总线：用来发出各种控制信号，对任一条控制线而言，为单向传输，对控制总线总体而言，可认为双向传输3.4 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？ 总线上的信息传送是由主设备启动的，若多个主设备同时要使用总线，则由总线控制器的判优、仲裁逻辑按一定的优先等级顺序确定哪个主设备使用总线。 集中式总线判优控制的三种方式 链式查询1、 只需很少的几根线就能按一定优先次序实现总线控制2、 很容易扩充设备3、 对电路故障很敏感，且优先级别低的设备可能很难获得请求计数器定时查询1、 计数可以从0开始，此时一旦设备的优先次序被固定，设备的优先级就按0，1，2，n的顺序降序排列，且固定不变2、 计数也可以从上一次计数的终止点开始，即是一中循环方法，此时设备使用总线的优先级相等3、 计数器的初始值还可以有程序设置，故优先次序可任意改变独立请求方式1、 响应速度快2、 优先次序灵活（通过程序改变）3、 控制线数量多，总线控制更复杂3.5 解释概念：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、总线的通信控制。 总线宽度：总线一次所能传输的二进制数的位数总线带宽：指的是这条总线在单位时间内可以传输的数据总量，它等于总线位宽与工作频率的乘积总线复用：指的是数据和地址在同一个总线上传输的方式 主模块：能控制总线，并能与其它非主控模块进行数据交换的模块或设备 从模块：不能控制总线的模块 总线传输周期：是连接在总线上的两个部件完成一次完整且可靠地信息传输时间 总线通信控制：主要解决通信双方如何获知传输开始和传输结束，以及通信双方如何协调如何配合3.6 比较同步通信和异步通信 同步通信优点：规定明确、统一，模块间的配合简单一致缺点：主、从模块时间配合属于强制性的“同步”，必须在限定时间内完成规定的要求，且对所有从模块都用同一限时，这就势必造成对各不相同速度的部件而言，必须按最慢速度的部件来设计公共时钟，严重影响总线的工作效率，也给设计带来了局限性，缺乏灵活性异步通信优点：允许各模块速度的不一致性，给设计者充分的灵活性和选择余地3.10 什么是总线标准？为什么要设置总线标准？目前流行的总线标准有哪些？什么是即插即用，哪些总线有这一特点？ 总线标准：可视为系统与各模块、模块与模块之间的一个互连的标准界面 设置总线标准的原因：为了使系统设计简化，模块生产批量化，确保其性能稳定，质量可靠，实现可移化，便于维护总线标准种类：ISA总线、EISA总线、VESA(VL-BUS)总线、PCI总线、AGP总线、RS-232C总线、USB总线即插即用：用户可以在不关机的情况下很方便的对外设实行安装和拆卸，主机可按外设的增删情况自动配置系统资源，外设装置驱动程序的安装、删除均自动实现，USB总线具有这一特点3.14 设总线的时钟频率为8MHz，一个总线周期等于一个时钟周期。如果一个总线周期中并行传送16位数据，试问总线的带宽是多少？ 解：时钟频率为8MHz 1个时钟周期为1/8MHz=0.125s总线传输周期为0.125s总线宽度为16bit = 2B总线带宽为2B * 8MHz = 16MBps3.15 在一个32位的总线系统中，总线的时钟频率为66MHz，假设总线最短传输周期为4个时钟周期，计算总线的最大数据传输率。若想提高数据传输率，可采取什么措施？ 解：总线宽度32bit = 4B总线的最大数据传输率为4B * （66MHz/4）= 66Mbps要提高这一数据传输率，可以在不改变总线的时钟频率下，增大总线的宽度，也可以保持总线宽度，增加总线的时钟频率。3.16 在异步串行传送系统中，字符格式为：1个起始位、8个数据位、1