《微机接口技术》期末复习题.doc

《微机接口技术》题 第章? 接口第章 微型计算机系统总线 总线按性质可分为哪几类？在微机中采用总线结构有何好处？答：按总线性质分，可分为三类：数据总线，其上传送数据信息，其数目的多少决定了一次能够传送数据的位数。地址总线，其上传送地址信息，其数目的多少决定了系统能够直接寻址存储器的地址范围。控制总线，其上传送各种控制信息，用于协调系统中各部件的操作。 ?? 在微机中采用总线结构意义在于：（1）简化了系统结构。采用总线结构后，系统中各功能部件之间的相互关系变为面向总线的单一关系。整个微机系统的结构简单规整、清晰明了，大大减少各模块间的连线。（2）简化了系统的设计。总线结构使各功能部件间的相互关系变为面向总线的单一关系，也为微机产品的标准化、系列化和通用性提供了方便。硬件、软件的设计简单，且具有互换性和通用性。（3）提高系统的可扩充性。由于总线实行标准化，系统的扩充就十分方便。 总线的定义是什么？简述总线的发展过程。 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。 为什么要引入局部总线？它的特点是什么？ 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。这一层次的总线就是局部总线。局部总线与系统总线经桥接器相连，局部总线与传统扩充总线也经桥接器相连，三个层次的总线相互隔开，各自工作在不同的频宽上，适应不同模块的需要。 总线定时协议分哪几种？各有什么特点？ 答：总线有三种定时方法。(1)同步定时，信息传输由公共时钟控制，总线信号中包括一个时钟信号，各模块上所有的操作都在时钟开始时启动。(2)异步定时，信息的传输的操作均由源或目的的特定信号跳变所确定，总线上每一个操作的发生均取决于前一个操作的发生，总线操作过程不用公共时钟来同步。(3)半同步定时，总线上各操作之间的时间间隔可以变化，但这个变化只允许为公共时钟周期的整数倍，信号的出现，采样和结束以公共时钟为基础。 总线上数据传输分哪几种类型？各有什么特点？ 答：分单周期方式和突发方式两种。在单周期方式中，每个总线周期只传送一个数据。在突发方式下，占用一次总线要进行多个数据的传输，源模块发出首地址去访问目的模块的数据1，以后的数据是在首地址的基础上按一定的规则去寻址目地模块。 总线的指标有哪几项，它工作时一般由哪几个过程组成？ 答：总线的指标有(1)总线宽度，一次总线操作可以传输的数据位数；(2)总线工作频率，总线上基本定时时钟的频率，它代表总线操作的最高频率；(3)单个数据传输所用时钟周期数。总线上信息传输过程可分解为：(1)请求总线；(2)总线裁决；(3)寻址；(4)数据传送；(5)错误检查。 为什么要进行总线仲裁？ 答：总线结构的特点是，一个传送信息的公共通路总线为多个模块共同使用。但在某一时刻，只能允许一个主模块使用总线进行数据传输。当有多个主模块要占用总线进行数据传输时，要有一个总线的请求及转交的过程，首先按一定规则进行总线使用权的仲裁，把总线的使用权交给优先级最高的请求者。 为什么集中式总线仲裁方式优于菊花链式？ 答：菊花链式为串行总线仲裁逻辑，离处理器较远的主模块因前级主模块的占用而在较长时间内得不到响应，优先权的级别与逻辑上级连位置有关，因此灵活性差，缺少公平性。集中式为并行总线仲裁逻辑，请求与响应信号都是独立与仲裁逻辑相连，优先级的处理可采用多种方式，不至因为某个请求设备的故障而造成整个仲裁逻辑的瘫痪，灵活性好。 ISA 16位总线是在ISA 8位总线基础上扩充了哪些信号而形成的？ 答：ISA 16位总线在ISA 8位总线基础上把数据线由8位扩充到16位，把地址线由20位扩充到24位；还扩充了中断请求信号、DMA请求与响应信号；还增加了16位数据访问的控制信号等。 PCI总线访问时，怎样的信号组合启动一个总线的访问周期，又怎样结束一个访问周期？ 答：PCI总线上的主设备取得总线控制权以后，在CLK-1期间发出FRAME#有效信号、要访问的从设备的地址信号及操作类型的命令字，从而启动了一个总线访问周期。结束一个访问周期是通过使FRAME#信号变为无效且保持主设备准备就绪信号IRDY#为有效，完成最后的数据传送后结束这个总线操作。此外用STOP#信号从设备