第12章 微机原理习题答案.pdf

一 选择题 一 选择题 1 片内总线 片间总线 内总线 外总线 2 地址总线 数据总线 控制总线 3 同步式传输 异步式传输 半同步式传输 4 半双工 全双工 5 总线请求及仲裁阶段 寻址阶段 传数阶段 结束阶段 6 ISA 总线 AGP 总线 PCI 总线 7 地址总线 数据总线 控制总线 数据总线 8 AB DB CB 9 系统 总线扩展槽 10 串行 并行 11 串联优先级判别 并联优先级判别 循环优先级判别 12 同步 异步 13 申请占用 寻址 传输 结束 14 最大字节量 MB s 15 数据位数 正 16 88MB s 17 8 62 18 AT 16 62 36 19 ISA 32 4GB 20 外围元件互连 32 64 264MB s 21 通信 串 22 脉冲 电位 23 1 8 1 24 串 25 标准插口 二 选择题 二 选择题 26 C 27 B 28 A 29 A 30 C 31 A 32 D 33 C 34 C 35 A 36 D 37 D 38 D 39 B 40 B 41 B 42 C 43 C 44 B 45 C 46 D 47 B 三 判断题 三 判断题 48 对 49 对 50 错 51 对 52 错 53 对 54 错 55 错 56 错 57 错 58 对 59 对 60 错 四 简答题 四 简答题 61 答 总线 BUS 就是计算机各部件之间传送信息的公共通道 在微机中 有内部总线 和外部总线两类 内部总线是指 CPU 内部之间的连接 外部总线是指 CPU 与其他部件之间的 连接 日常所说的总线一般指的是外部总线 按其功能的不同 分为 3 种 数据总线 DB 地址总线 AB 控制总线 CB 62 答 总线标准化的目的是提供一个规范化的通用的系统总线标准 不仅可使自己的产品 具有广泛的市场 可以使尽可能多的功能部件 设备能连接到自己的系统上 而且也为计算 机零部件生产厂家生产的标准化 系列化提供方便 总线规范的基本内容如下 机械结构规范 规定模块的大小 总线插头 边沿连接器等规格 功能结构规范 确定引脚名称和功能以及相互作用的协议 功能结构规范是总线的核心 通常包括时序及状态描述信息交换与流向以及信息的管理规则 电气规范 规定信号逻辑电平 负载能力及最大额定值 动态转换时间等 63 答 局部总线也叫元件级总线 片总线 它是各种板 卡上芯片与芯片之间连接的总线 是为芯片器件之间提供的标准信息接口 该总线的表现形式是各芯片引用的延伸与连接 一 般与 CPU 密切相关 在将接口电路与 CPU 连接时就要与片总线打交道 片总线是微机系统中 的重要总线之一 是接口设计的重要内容 系统总线也叫内总线 或板级总线 通常所说的 微机总线就是指这一总线 它用于微型机系统内各功能部件 存储器 I 0 接口板 卡 之 间的连接 是微型计算机内最重要的总线 64 答 总线仲裁实现对总线使用权的合理分配与管理 它的作用就是对总线上多个主模块 依据一定的仲裁规则进行管理 合理地分配总线使用权 使总线传输处于最佳状态 常用的 仲裁方法有串行仲裁 并行仲裁及循环优先级判别法 串行总线的工作过程如下 总线上任何一个主模块都可以根据要求发出总线请求 BR 只有当检测到总线忙信号 BUSY 为 0 空闲 无其他设备请求 时 BR 信号才有可能被 响应 否则 BR 信号不被响应 当仲裁器发出响应信号 BG 后 它沿总线在各部件间串行传送 当传到有总线申请的设备时 便停下来 不往下传 后面优先级低的部件 或设备 有申请也不会得到响应 并行仲裁的工作过程如下 总线仲裁器直接识别所有模块的请求 并根据一定的优先级仲裁算法选中一个主模块 Ni 向它直接发出总线响应信号 BG 被选中的主模块 Ni撤消 BR 信号 并输出 BSi信号 使 BSi有效表示当前总线忙 当 Ni主模块传送结束时 便使 BSi信号撤消 释放总线 总线仲裁器也相应撤消允许 信号 BGi 总线仲裁器又根据各模块的请求输入情况 重新判决和分配总线控制权 65 答 总线是模块与模块之间传送信息的一组公用信号线 而模块间信息传送时与总线有 关的操作统称为总线操作 模块间完成一次完整信息交换的时间称为一个总线操作周期 总线标准的建立使得各种符合标准的模块可以很方便地挂在总线上 使系统扩展和升级 变得高效 简单 易行 因此微型计算机系统中普遍采用总线结构 66 答 微机中目前普遍采用的总线标准包括系统内总线标准和系统外总线标准两类 系统 内总线标准一般指微机主板插槽 系统扩展板 遵循的各种标准 如 PC XT 总线标准 ISA 总线标准 PC AT 总线标准 VL 总线标准 VESA 具备总线标准 PCI 局部总线标准等 系 统外总线标准指系统互连时遵循的各种标准 多表现为微机对外的标准接口插头 有时也称 为接口标准 如 EIA RS 232 异步串行接口标准 USB 通用串行接口标准 IEEE 488 通用并 行接口标准等 一个总线操作周期一般分为四个阶段 即 总线请求及仲裁阶段 寻址阶段 传数阶段 和结束阶段 在含有多个主控制器的微机系统中 这四个阶段都是必不可少的 而在仅含一 个主控制器的单处理器系统中 则只需要寻址和传数两个阶段 67 答 同步并行总线时序是指总线上所有信号均以同步时钟为基准 所有接在总线上的设 备的信息传输也严格与同步时钟同步 同步并行总线的优点是简单 易实现 缺点是无法兼容总线上各种不同响应速度的设备 因为同步时钟的速度必须以最慢的响应设备为准 这样总线上的高速设备将无法发挥其高速 性能 同步并行总线一般用于总线上所有设备的响应速度相近的场合 68 答 时钟周期是系统工作的最小时间单位 它由计算机主频决定 总线周期指总线上两 个设备进行一次信息传输所需要的时间 如 CPU 对存储器或 I O 端口进行一次读 写操作所 需的时间 指令周期指 CPU 执行一条指令所需要的时间 三者之间的关系是 时钟周期是基本动作单位 一个总线周期通常由 n 个时钟周期组成 而一个指令周期中可能包含有一个或几个总线周期 也可能一个总线周期都没有 这取决于 该指令的功能 69 答 除地址信号 SA0 SA19 LA17 LA23 和数据信号 SD0 SD15 外可能还需要以下控制 信号 与存储器操作有关的控制信号 SMEMR SMEMW或MEMR MEMW MEMCS16 与 I O 操作有关的控制信号 IOR IOW IOCS16 地址锁存信号 BALE 数据高字节有效信号 SBHE 用于插入等待周期的 I O CH RDY 以 及 DMA 地址允许信号 在这些控制信号中 MEM CS16 IO CS16 以及 SBHE 信号是 8 位数 据传送时不需要的 70 答 为适应用户不断变化的要求 微机系统设计必须采用模块化设计 不同的模块组合 形成一定的功能 模块之间的连接关系采用标准的总线结构可使不同功能的模块便于互连 兼容性好 生命周期长 模块采用标准化总线结构设计可使模块的生产供应规模化 多元化 价格低 有利于用户 71 答 总线技术规范应包括 1 机械结构规范 模块尺寸 总线插头插座形式与结点数以 及模块与插头插座的机械定位 2 功能规范 总线信号名称 功能以及相互作用的协议 3 电气规范 总线中每个信号工作时的有效电平 动态转换时间 负载能力以及电气性能 的额定值与最大值 72 答 总线就是两个以上模块 或子系统 间传送信息的公共通道 通过它模块间可进行数 据 地址码及命令的传输 最早的标准化总线是 S 100 总线 1975 80 年代初 IBM PC XT 个人计算机采用 8 位 ISA 总线 之后又在 IBM PC AT 机上推出 16 位 ISA 总线 随着外设接口对总线性能要求的不断 提高 出现了 EISA 总线及 PCI 总线 PCI 总线目前已被个人计算机广泛采用 成为新的工 业标准 73 答 简化软 硬件设计 简化系统结构 易于系统扩展 便于系统更新 便于调试 维 修 从功能角度总线由地址总线 数据总线和控制总线三部分组成 地址总线用于指出数据 的来源或去向 数据总线提供了模块间数据传输的路径 控制总线用来传送各种控制信号以 便控制数据 地址总线的操作及使用 74 答 由地址总线 数据总线和控制总线三部分组成 地址总线用于指出数据的来源或去 向 数据总线提供了模块间数据传输的路径 控制总线用来传送各种控制信号以便控制数据 地址总线的操作及使用 75 答 早期的扩充总线 ISA 总线 工作频率低 不能满足象图形 视频 网络接口等高数 据传输率 I O 设备的要求 在处理器的系统总线与传统扩充总线之间插入一个总线层次 它 的频率高于传统扩充总线 专门连接高速 I O 设备 满足它们对传输速率的要求 这一