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第六章 系统总线 第一节 总线的基本概念 一、总线的分类 1．总线：计算机中连接功能单元的公共线路，是一束信号线的集合，包括数据总线、地址总线和控制总线。 2．系统总线：连接计算机系统中各个功能模块或设备的总线，作为计算机硬件系统的主干。 3．内部总线：连接CPU内部各部件的总线。 4．总线的分类： ① 按传送格式分为：串行总线、并行总线； ② 按时序控制方式分为：同步总线、异步总线； ③ 按功能分为：系统总线、CPU内部总线、各种局部总线。 ④ 按数据传输方向分为：单工总线和双工总线，双工总线又分为半双工总线和全双工总线。 历年真题 1．．（ ）A．B．C．D．1．串行传输：是指数据的传输在一条线路上按位进行。（只需一条数据传输线，线路的成本低，适合于长距离的数据传输）。在串行传输时，被传输的数据在发送设备中进行并行到串行的变换，在接收设备中进行串行到并行的变换。 2．并行传输：每个数据位都需要单独一条传输线，所有的数据位同时进行传输。 3．复合传输：又称总线复用的传输方式，它使不同的信号在同一条信号线上传输，不同的信号在不同的时间片中轮流地身总线的同一条信号线上发出。（它与并串传输的区别在于分时地传输同一数据源的不同信息。） 4．消息传输方式：总线的信息传输方式之一，将总线需要传送的数据信息、地址信息、和控制信息等组合成一个固定的数据结构以猝发方式进行传输。 历年真题 1．（ ） A．B．CPU C．D．CPU内部各部件 【分析】串行通信方式由于其信息传送速度慢、信息传送的距离较长、所使用的信号线数量较少等特点，主要用于连接主机和慢速的外围设备，例如主机与串行鼠标之间的信息传送。 【答案】A 2．不同信号在同一条信号线上分时传输的方式称为（ ）。（2005年） A．总线复用方式 B．并串行传输方式 C．并行传输方式 D．串行传输方式 【分析】串行传输是指数据的传输在一条线路上按位进行。并行传输是每个数据位都需要单独一条传输线，所有的数据位同时进行传输。不同信号在同一条信号线上分时传输的方式称为总线复用方式。 【答案】A 3．什么是串行总线?什么是并行总线?试比较它们的应用场合。（2004年、2008年） 【答案】串行总线的数据传输是在一条线路上按位进行。线路成本低，传送速度慢。适用场合：主机与低速外设间的传送、远距离通信总线的数据传送、系统之间的数据传送。 并行总线的每个数据位都需要单独一条传输线，所有的数据位同时进行传输。线路成本高，传送速度快。适用场合：短距离的高速数据传输。 三、总线的通信定时方式 1．同步通信：所有的设备都从一个公共的时钟信号中获得定时信息。适合各设备速度固定且一致（或差异不大）的场合。 2．异步通信：使用一个在CPU和设备之间的“握手”信号，去除了公共的时钟信号，从而使得操作变成异步的。有非互锁、半互锁、全互锁三种类型。适合：各设备速度差异较大的场合。 历年真题 1． A．B． C． D．2．（ ） A．CPU内部控制 B． C．D．I/O总线 【分析】异步传输方式主要用于控制两种速度有一定差别的设备的信息传送，一般用在快速CPU与慢速的外设之间进行串行通信的场合。 【答案】D 3． 【分析】串行通信是指数据的传输是在一条传输线路上按位进行，它可以采用异步方式，也可以采用同步方式。采用异步方式时，发送与接收设备之间采用“握手”信号来进行同步，而采用同步方式时，发送与接收设备都从同一个公共的时钟信号中获得定时信息。 【答案】串行通信可以采用异步方式，也可以采用同步方式。 4．波特率表示传输线路上（ ）。（2005年） A．信号的传输速率 B．有效数据的传输速率 C．校验信号的传输速率 D．干扰信号的传输速率 【分析】波特率是码元传输速率，每秒通过信道传输的码元数。（传的是信号）。比特率是信息位传输速率，每秒钟通过信道传输的有效信息量。（传的是信息） 【答案】A 5．总线时钟频率为40MHz，每4个时钟周期传输一个数据字，每字为32位。该总线的数据传输率为多少字节/秒？（2006年） 【答案】每秒传送的数据字为：40×106÷4＝107字/秒 每字为32位，即4个字节 数据传输率为：107×4＝40×106字节/秒 第二节 总线控制 一、总线控制的基本概念 1．主设备：获得总线控制权的设备。 2．从设备：被主设备访问的设备。 3．总线事务：从总线的请求到完成总线的使用的操作序列。 4．总线访问延迟：是主设备为获得总线控制权而等待的时间。 5．总线周期：是主设备占用总线