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第3 章 系统总线
1. 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?
答:P41.总线是一种能由多个部件分时共享的公共信息传送线路。
总线传输的特点是:某一时刻只允许有一个部件向总线发送信息,但多个部件可以同时从总线上接收相同
的信息。
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。
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?
答:按照连接部件的不同,总线可以分为片内总线、系统总线和通信总线。
系统总线是连接CPU、主存、I/O 各部件之间的信息传输线。
系统总线按照传输信息不同又分为地址线、数据线和控制线。地址线是单向的,其根数越多,寻址空间越
大,即 CPU 能访问的存储单元的个数越多;数据线是双向的,其根数与存储字长相同,是机器字长的整
数倍。
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?
答: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、计数器定时查询、独立请求;
特点:链式查询方式连线简单,易于扩充,对电路故障最敏感;计数器定时查询方式优先级设置较灵活,
对故障不敏感,连线及控制过程较复杂;独立请求方式速度最快,但硬件器件用量大,连线多,成本较高。
7. 画图说明异步通信中请求与回答有哪几种互锁关系?
答:见P61-62,图3.86 。
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:由于:f=8MHz,T=1/f=1/8M 秒,一个总线周期等于一个时钟周期
所以:总线带宽=16/ (1/8M) = 128Mbps
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,试
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:总线传输周期=4*1/66M 秒
总线的最大数据传输率=32/(4/66M)=528Mbps
若想提高数据传输率,可以提高总线时钟频率、增大总线宽度或者减少总线传输周期包含的时钟周期个数。
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 个校验位、2 个终止位。若要求每
秒传送120 个字符,试求传送的波特率和比特率。
解:一帧包含:1+8+1+2=12 位;故波特率为:(1+8+1+2)*120=1440bps;比特率为:8*120=960bps
第4 章 存储器
5. 什么是存储器的带宽?若存储器的数据总线宽度为32 位,存取周期为200ns,则存储器的带宽是多少?
解:存储器的带宽指单位时间内从存储器进出信息的最大数量。
存储器带宽 = 1/200ns ×32 位 = 160M 位/秒 = 20MB/秒 = 5M 字/秒
-9
注意:字长32 位,不是16 位。(注:1ns=10 s )
7. 一个容量为16K×32 位的存储器,其地址线和数据线的总和是多少?当选用下列不同规格的存储芯片时,
各需要多少片?
1K×4 位,2K×8 位,4K×4 位,16K×1 位,4K×8 位,8K×8 位
解:地址线和数据线的总和 = 14 + 32 = 46 根; 选择不同的芯片时,各需要的片数为:
1K×4:(16K×32) / (1K×4) = 16×8 = 128 片
2K×8 :(16K×32) / (2K×8 ) = 8×4 = 32 片
4K×4 :(16K×32) / (4K×4 ) = 4×8 = 32 片
16K×1:(16K×32)/ (16K×1) = 1×32 = 32 片
4K×8 :(16K×32)/ (4K×8 ) = 4×4 = 16 片
8K×8:(16K×32) / (8K×8 ) = 2×4 = 8 片
15. CPU 16 8
设 共有 根地址线, 根数据线,并用MREQ (低电平有效)作访存控制信号, 作读写命
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