系统总线的类型

1、ISA总线

ISA（industrialstandardarchitecture）总线标准是IBM公司1984年为推出PC/AT机而建立的系统总线标准，所以也叫AT总线。它是对XT总线的扩展，以适应8/16位数据总线要求。它在80286至80486时代应用非常广泛，以至于现在奔腾机中还保留有ISA总线插槽。ISA总线有98只引脚。?

2、EISA总线

EISA总线是1988年由Compaq等9家公司联合推出的总线标准。它是在ISA总线的基础上使用双层插座，在原来ISA总线的98条信号线上又增加了98条信号线，也就是在两条ISA信号线之间添加一条EISA信号线。在实用中，EISA总线完全兼容ISA总线信号。

3、VESA总线

计算机组成原理课后答案第三章系统总线

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？P41 答：总线是连接多个部件共享的信息传输线，是各部件共享的传输介质。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，而多个部件可以同时从总线上接受相同的信息。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，他们与机器字长、存储字长、存储单元有何关系？答：总线的分类：（1）按数据传送方式分：并行传输总线和串行传输总线；（2）按总线的使用范围分：计算机总线、测控总线、网络通信总线等；（3）按连接部件分：片内总线、系统总线和通信总线。系统总线是指CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）各大部件之间的信息传输线。按系统总线传输信息不同，可分为3类：数据总线、地址总线和控制总线。（1）数据总线：数据总线是用来传输个功能部件之间的数据信息，它是双向传输总线，其位数与机器字长、存储字长有关，一般为8 位、16位或32位。（2）地址总线：地址总线主要是用来指出数据总线上的源数据或目的数据在主存单元的地址或I/O设备的地址，地址总线上的代码是用来指明CPU欲访问的存储单元或I/O端口的地址，由CPU输出，是单向的，地址线的位数与存储单元的个数有关，如地址线有20 根，则对应的存储单元个数为220。（3）控制总线：控制总线是用来发出各种控制信号的传输线，其传输是单向的。 3.常用的总线结构有几种？不同的总线结构对计算机的性能有什么影响？举例说明。答：总线结构通常有单总线结构和多总线结构。（1）单总线结构是将CPU、主存、I/O设备都挂在一组总线上，允许I/O 设备之间、I/O设备与CPU之间或I/O设备与主存之间直接交换信息。这种 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？

计算机组成原理第六章系统总线

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．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。（2001年） 2．下列说法中正确的是（）。（2003年） A．半双工总线只能在一个方向上传输信息，全双工总线可以在两个方向上轮流传输信息

B．半双工总线只能在一个方向上传输信息，全双工总线可以在两个方向上同时传输信息C．半双工总线可以在两个方向上轮流传输信息，全双工总线可以在两个方向上同时传输信息 D．半双工总线可以在两个方向上同时传输信息，全双工总线可以在两个方向上轮流传输信息【分析】根据总线上信号的传递方向，总线可分为单向传输（单工）总线和双向传输（双工）总线，而双工总线又可分为半双工总线和全双工总线。其中单工总线只能向一个方向传递信号，半双工总线可以在两个方向上轮流传递信号，全双工总线可以在两个方向上同时传递信号。【答案】C 二、总线的信息传输方式 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。

微机总线类型及应用

PC机的系统总线又可分为ISA、EISA、MCA、VESA、PCI、AGP等多种标准。一、ISA/EISA/MCA/VESA总线 ISA(Industry Standard Architecture)是IBM公司为286/AT电脑制定的总线工业标准,也称为AT标准。ISA总线的影响力非常大，直到现在仍存在大量ISA设备，最新的主板也还为它保留了一席之地。MCA (Micro Channel Architecture)是IBM公司专为PS/2系统开发的微通道总线结构。由于要求使用许可证，违背了PC发展开放的潮流，因此还未有效推广即告失败。 EISA(Extended Industry Standard Architecture)，是EISA集团(由Compaq、HP、AST等组成)专为32位CPU设计的总线扩展工业标准，向下兼容ISA，当年在高档台式机上得到一定应用。VESA(Video Electronics Standards Association)，是VESA组织(由IBM、Compaq等发起，有120多家公司参加)按Local Bus(局部总线)标准设计的一种开放性总线，但成本较高，只是适用于486的一种过渡标准，目前已经淘汰。二、PCI总线 90年代后，随着图形处理技术和多媒体技术的广泛应用，在以Windows为代表的图形用户接口(GUI)进入PC机之后，要求PC具有高速的图形及I/O运算处理能力，这对总线的速度提出了挑战。原有的ISA、EISA总线已远远不能适应要求，成为整个系统的主要瓶颈。1991年下半年，Intel 公司首先提出了PCI(Peripheral Component Interconnect)的概念，并联合IBM、Compaq、AST、HP、等100多家公司成立了PCI集团。PCI是一种先进的局部总线，已成为局部总线的新标准，是目前应用最广泛的总线结构。PCI总线是一种不依附于某个具体处理器的局部总线，从结构上看，PCI是在CPU和原来的系统总线之间插入的一级总线，需要时具体由一个桥接电路，实现对这一层的智能设备取得总线控制权，以加速数据传输管理。三、AGP总线虽然现在PC机的图形处理能力越来越强，但要完成细致的大型3D图形描绘，PCI总线结构的性能仍然有限。为了让PC的3D应用能力能同图形工作站相比，Intel公司开发了AGP(Accelerated Graphics Port)标准，主要目的就是要大幅提高高档PC机的图形尤其D图形的处理能力。严格说来，AGP不能称为总线，因为它是点对点连接，即连接控制芯片和AGP显示卡。AGP在主内存与显示卡之间提供了一条直接的通道，使得3D图形数据越过PCI总线，直接送入显示子系统。这样就能突破由于PCI总线形成的系统瓶颈，从而达到高性能3D图形的描绘功能。PCI及AGP插槽外观见图1。标准接口的类型在微机系统中采用标准接口技术，其目的是为了便于模块结构设计,可以得到更多厂商的广泛支持，便于“生产”与之兼容的外部设备和软件。不同类型的外设需要不同的接口，不同的接口是不通用的。以前在8086/286机器上存在过的ST506和ESDI等接口标准都已经淘汰,目前在微机中使用最广泛的接口是：IDE、EIDE、SCSI、USB和IEEE 1394五种。一、IDE/EIDE接口

第七章系统总线

7.2基本题 7.2.1填空题 1.计算机中各个功能部件是通过总线连接的,它的各个部件之间进行信息传输的公共线路. 2.CPU芯片内部的总线是芯片级总线,也称为内部总线. 3.根据连线的数量,总线可分为串行总线和并行总线,其中串行总线一般用于长距离的数据传送. 4.单向总线只能将信息从总线的一端传到另一端,不能反向传输. 5.主设备是指获得总线控制权的设备,从设备是指被主设备访问的设备. 6.总线的控制方式可分为集中式和分布式两种. 7.总线数据通信方式按照传输定时的方法可分为同步式和异步式两类. 8.同步方式下,总线操作有固定的时序,设备之间没有应答信号,数据的传输在一个公共的时钟信号控制下进行. 9.异步方式下,总线操作周期时间不顾顶,通过握手(就绪/应答)信号相互联络. 10.双向传输的总线又可分为双工和半双工两种,后者可以在两个方向上同时传送信息. 11.决定总线由哪个设备进行控制称为总线裁决;实现总线数据的定时规则称为总线协议. 12.衡量总线性能一个重要指标是总线的数据传输速率,即单位时间内总线传输数据的能力. 13.与并行传输相比,串行串性传输所需数据线位数_少_. 14.总线_复用__技术可以使不同的信号在同一条信号线传输,分时使用. 15.总线事物中的操作序列可以包括请求操作,裁决操作，地址操作, 数据传输操作，总线释放操作. 16.消息是一种有固定格式的数据,一般包含若干个字,其中可包含多种不同的信息. 总线协议是指实现总线传输的定时规则。 17.在菊花链方式下,越接近控制设备的设备优先级越高. 18.在计数器定时查询方式下, 设备号与计数器的设备可以使用总线. 19.总线设备与总线的连接界面是总线接口 20.穿行总线接口应具有进行串行与并行转换的功能. 21.串行传输方式中,一个数据桢通常包括起始位, 数据位, 校验位,结束位和空闲位. 23.系统总线接口是中央处理器内存外围控制设备之间相互连接的逻辑部件. 24.总线的基本特征包括物理特征,功能特征和电气特征. 25.总线功能特性包括总线的功能层次, 资源类型, 信息传递类型,信息传递方式和控制方式 26.总线的电气特性包括美意条信号线的信号传递方向,信号的时序特征和电平特征. 27.单处理系统中的总线可以分为三类:CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为. 内部总线;中低速I/O设备之间连接的总线称为I/O总线;同一台计算机系统内的高速功能部件之间相互连接的总线称为系统总线 28.按照总线仲裁电路的位置的不同,总线仲裁有集中式仲裁和分布式仲裁两种方式. 29.总线控制主要解决总线使用权的问题.集中式仲裁有链式查询方式，计数器定时查询方式和独立请求方式 7.2.2选择题 1.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化,同时____. A.减少了信息传输量 B.提高了信息传输量 C. 减少了信息传输线的条数 D. 加重了CPU的工作量. 答案:C

1微机系统的硬件由哪几部分组成

1微机系统的硬件由哪几部分组成？答：三部分：微型计算机（微处理器，存储器，I/0接口，系统总线），外围设备，电源。 2什么是微机的总线，分为哪三组？答：是传递信息的一组公用导线。分三组：地址总线，数据总线，控制总线。 3 8086/8088CPU的内部结构分为哪两大模块，各自的主要功能是什么？答：总线接口部件（BIU）功能：根据执行单元EU的请求完成CPU与存储器或IO设备之间的数据传送。执行部件（EU），作用：从指令对列中取出指令，对指令进行译码，发出相应的传送数据或算术的控制信号接受由总线接口部件传送来的数据或把数据传送到总线接口部件进行算术运算。 4 8086指令队列的作用是什么？答：作用是：在执行指令的同时从内存中取了一条指令或下几条指令，取来的指令放在指令队列中这样它就不需要象以往的计算机那样让CPU轮番进行取指和执行的工作，从而提高CPU的利用率。 5 8086的存储器空间最大可以为多少？怎样用16位寄存器实现对20位地址的寻址？完成逻辑地址到物理地址转换的部件是什么？答：8086的存储器空间最大可以为2^20（1MB）；8086计算机引入了分段管理机制，当CPU寻址某个存储单元时，先将段寄存器内的内容左移4位，然后加上指令中提供的16位偏移地址形成20位物理地址。 6 段寄存器CS＝1200H，指令指针寄存器IP=FF00H，此时，指令的物理地址为多少?指向这一物理地址的CS值和IP值是唯一的吗? 答：指令的物理地址为21F00H；CS值和IP值不是唯一的，例如：CS=2100H，IP=0F00H。 7 设存储器的段地址是4ABFH，物理地址为50000H，其偏移地址为多少？答：偏移地址为54100H。（物理地址=段地址*16+偏移地址） 8 8086/8088CPU有哪几个状态标志位，有哪几个控制标志位？其意义各是什么？答：状态标志位有6个： ZF，SF，CF，OF，AF，PF。其意思是用来反映指令执行的特征，通常是由CPU根据指令执行结果自动设置的；控制标志位有3个：DF，IF，TF。它是由程序通过执行特定的指令来设置的，以控制指令的操作方式。 9 RAM有几种，各有什么特点？ROM有几种，各有什么特点？答：RAM有两种，SRAM(静态RAM)，它采用触发器电路构成一个二进制位信息的存储单元，这种触发器一般由6个晶体管组成，它读出采用单边读出的原理，写入采用双边写入原理；DRAM（动态RAM），它集成度高，内部存储单元按矩阵形式排列成存储体，通常采用行，列地址复合选择寻址法。ROM有5种，固定掩摸编程ROM，可编程PROM，紫外光檫除可编程EPROM，电可檫除的可编程EPROM，闪速存储器。 10 若用4K＊１位的RAM芯片组成8K＊8为的存储器，需要多少芯片？A19—A0地址线中哪些参与片内寻址，哪些用做芯片组的片选信号？答：需要16片芯片；其中A11-A0参与片内寻址；A12做芯片组的片选信号。

《微机接口技术》期末复习题

《微机接口技术》期末复习题第1章微机接口技术概述重点：掌握基本概念及地址译码电路的设计方法(必考) 第2章微型计算机系统总线 1、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。 2、采用一种总线标准进行微型计算机的硬件结构设计具有什么优点？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。 3、一个总线的技术规范应包括哪些部分？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。 4、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。 5、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。 6、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。 7、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

微机原理及接口第八章习题解答

“微机系统原理与接口技术”第八章习题解答（部分） 1. 什么叫总线和总线操作？为什么各种微型计算机系统中普遍采用总线结构？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。 2．微机总线有哪些种类？其数据传输的主要过程是什么？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。 3．计算机系统与外部设备之间相互连接的总线称为系统外总线（通信总线）；用于连接微型机系统内各插件板的总线称为系统内总线（板级总线）；CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为片内总线。 4．一次总线的信息传送过程大致可以分为4个阶段，依次为总线请求及仲裁阶段、寻址阶段、传数阶段和结束阶段。 8．同步总线有哪些优点和缺点？主要用在什么场合？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。 9．通过联络信号，优点：收发双方不需要同步。缺点：电路比较复杂， 10．半同步通过同步时钟，实现，并且适当插入等待周期以满足异步访问的要求。没有等待周期的访问即是零等待。 14．下列陈述中不正确的是（）。 A．总线结构传送方式可以提高数据的传输速度 B．与独立请求方式相比，菊花链式查询方式对电路的故障更敏感 C．PCI总线采用同步时序协议和集中式仲裁策略 D．总线的带宽即总线本身所能达到的最高传输速率答：A。

计算机组成原理习题第六章总线系统

第六章总线系统一、填空题： 1.PCI总线采用仲裁方式，每一个PCI设备都有独立的总线请求和总线授权两条信号线与相连。 2.SCSI是处于和之间的并行I/O接口，可允许连接台不同类型的高速外围设备。 3.总线有A 特性、B 特性、C 特性、D 特性，因此必须E 。 4.微型计算机的标准总线从16位的A 总线发展到32位的B 总线和C 总线，又进一步发展到64位的D 总线。二、选择题： 1.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现技术化，同时______。 A. 减少信息传输量 B. 提高信息传输速度 C. 减少了信息传输线的条数 D. 减少了存储器占用时间 2.描述PCI总线基本概念中正确的句子是______。 A.PCI总线的基本传输机制是猝发式传送 B.PCI总线是一个与处理器有关的高速外围总线 C.PCI设备一定是主设备 D.系统中允许只有一条PCI总线 3.描述PCI总线中基本概念表述不正确的是______。 A.PCI设备不一定是主设备 B.PCI总线是一个与处理器有关的高速外围总线 C.PCI总线的基本传输机制是猝发式传送 D.系统中允许有多条PCI总线 4.并行I/O标准接口SCSI中，一块适配器可以连接______台具有SCSI接口的设备。 A. 6 B. 7 C. 8 D. 9 5.下面对计算机总线的描述中，确切完备的概念是______。 A.地址信息、数据信息不能同时出现 B.地址信息与控制信息不能同时出现 C.数据信息与控制信息不能同时出现 D.两种信息源的代码不能在总线中同时传送 6.SCSI接口以菊花链形式最多可连接______台设备。 A．7台B．8台C．6台D．10台 7.微型机系统中外设通过适配器与主板的系统总线相连接，其功能是___。 A. 数据缓冲和数据格式转换 B.监测外设的状态 C.控制外设的操作 D. 前三种功能的综合作用 8.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化,同时___。 A.减少了信息传输量 B.提高了信息传输的速度

微机系统原理与接口技术答案

第1章习题解答 1、冯诺依曼计算机的内涵是什么？这种计算机程序运行是由指令流驱动的还是数据流驱动的？答：冯诺依曼计算机的内涵：由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备5大部分组成计算机硬件。数据和计算机指令采用二进制数形式表示，存储在计算机内部存储器中。计算机工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。事先编制好的由计算机指令组成的程序在执行前先装入存储器，控制器依据程序中的指令顺序周而复始地取出指令、分析指令、执行指令，根据指令的功能进行相应的运算，直到完成全部指令操作为止. 程序的运行是通过指令流来驱动的。 2、微型计算机系统有哪三个层次？试简述它们的内涵及其联系和区别。答：微型计算机系统的三个层次：微处理器、微型计算机和微型计算机系统。三者的内涵：微处理器是利用大规模集成电路技术，将组成计算机的核心部件——运算器和控制器集成在一块硅片上的集成电路，简称MPU，习惯上称CPU。微型计算机则是以微处理器为核心，配以内存储器、输入/输出（I/O）接口电路，通过总线结构连接而构成的裸机。微型计算机系统是由微型计算机配以相应的外围设备（如键盘、显示器、打印机、外存储器等）、电源和其他辅助设备(如面板、机架等)，以及控制微型计算机工作的软件而构成的完整的计算系统。它们三者之间是从局部到全局的关系。单纯的微处理器和单纯的微型计算机都不能独立工作。只有微型计算机系统才是完整的计算系统，才可正常工作。 3、为什么把微型计算机的基本结构说成是总线结构？试简述总线结构的优点。答：在微型计算机中，各组成部分之间是通过总线（包括地址总线、数据总线、控制总线）连接在一起而构成一个整体的，它们之间的信息交换也是通过总线进行。CPU通过总线与存储器和I/O接口电路连接，I/O接口和外设也是通过总线连接，即使在CPU内部，它的各功能部件也是通过总线相连的。因此微型计算机的基本结构就是总线结构。微型计算机采用总线结构后，系统中各功能部件之间的相互关系变为各部件面向总线的单一关系。一个部件只要满足总线标准，就可直接连接到采用这种总线标准的系统中。这使得系统的设计与构造非常方便，同时也便于系统的扩充、升级和维修。 4、微型计算机硬件系统由哪些部分组成？各组成部分的功能是什么？答：微型计算机硬件系统主要由CPU、存储器、I/O接口电路、输入/输出设备、总线，以及电源和一些辅助设备构成。 CPU：微机系统的核心部件，是运算和指挥控制中心。存储器：包括内存和外存，是微机系统的存储和记忆部件，用以存放数据和程序。 I/O接口电路：CPU与输入/输出设备的连接与信息交换不能直接进行，I/O接口电路充当了二者之间的“桥梁”。输入/输出设备：计算机与外界（人或其他设备，包括另一台计算机）联系和沟通的桥梁，用户通过输入/输出设备与微机系统互相通信。总线：以上各组成部分是通过总线连接在一起构成一个整体的，各部件之间的信息运载和传输由总线承担。 5、计算机分那几类？各有什么特点？答：传统上分为三类：大型主机、小型机、微型机。大型主机一般为高性能的并行处理系统，存储容量大，事物处理能力强，可为众多用户提供服务。小型机具有一定的数据处理能力，提供一定用户规模的信息服务，作为部门的信息服务中心。微型机一般指在办公室或家庭的桌面或可移动的计算系统，体积小、价格低、具有工业化标准体系结构，兼容性好。 6、微处理器应包含的最基本功能部件是哪些? 答: 算术逻辑单元,寄存器阵列,控制器部件。 7、微计算机应包含的最基本功能部件是哪些?

第8章系统总线(计算机组成原理课件)

Ch 8: System Bus 系统总线
总线基本概念总线设计要素总线标准总线互连结构

总线的分类
°总线在各层次上提供部件之间的连接和交换信息通路 °分为以下几类： ? 芯片内总线：在芯片内部各元件之间提供连接 - 例如，CPU芯片内部，各寄存器、ALU、指令部件等之间有总线相连 ? 系统总线：在系统主要功能部件（CPU 、MM和各种I/O控制器）间提供连接单总线结构 – 将CPU、MM和各种I/O适配卡通过底板总线(Backplane Bus)互连，底板总线为标准总线(Industry standard)
多总线结构 – 将CPU、Cache、MM和各种I/O适配卡用局部总线、处理器-主存总线、高速I/O总线、扩充I/O总线等互连。主要有两大类： Processor- Memory Bus (Design specific or proprietary) ? 短而快，仅需与内存匹配，使CPU-MM之间达最大带宽 I/O Bus (Industry standard) ? 长而慢，需适应多种设备，一侧连接到Processor- Memory Bus 或 Backplane Bus，另一侧连到I/O控制器（注：Intel公司在推出845、850等芯片组时，对“System Bus”有专门的定义，将处理器总线称为前端总线(Front Bus)或系统总线） ? 通信总线：在主机和I/O设备之间或计算机系统之间提供连接 SKIP io.2
2010年4月5日星期一

Intel 体系结构中特指的“系统总线”
北桥芯片组把处理器–存储器总线分成了两个总线：处理器总线（系统总线，前端总线）存储器总线
io.3
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2010年4月5日星期一

微机原理第四章答案

“微处理器系统原理与嵌入式系统设计”第四章习题解答 4.3 微机系统中总线层次化结构是怎样的？片内总线、片间总线、系统内总线、系统外总线.。 4.4 评价一种总线的性能有那几个方面？总线时钟频率、总线宽度、总线速率、总线带宽、总线的同步方式和总线的驱动能力等。 4.5 微机系统什么情况下需要总线仲裁？总线仲裁有哪几种？各有什么特点？总线仲裁又称总线判决，其目的是合理的控制和管理系统中多个主设备的总线请求，以避免总线冲突。当多个主设备同时提出总线请求时，仲裁机构按照一定的优先算法来确定由谁获得对总线的使用权。集中式（主从式）控制和分布式（对等式）控制。集中式特点：采用专门的总线控制器或仲裁器分配总线时间，总线协议简单有效，总体系统性能较低。分布式特点：总线控制逻辑分散在连接与总线的各个模块或设备中，协议复杂成本高，系统性能较高。 4.6总线传输方式有哪几种？同步总线传输对收发模块有什么要求？什么情况下应该采用异步传输方式，为什么？总线传输方式按照不同角度可分为同步和异步传输，串行和并行传输，单步和突发方式。同步总线传输时，总线上收模块与发模块严格按系统时钟来统一定时收发模块之间的传输操作。异步总线常用于各模块间数据传送时间差异较大的系统，因为这时很难同步，采用异步方式没有固定的时钟周期，其时间可根据需要可长可短。 4.12 串行传输的特点是什么？ 1）传输方式可分为单工方式、半双工方式、全双工方式。 2）对传输速率有严格要求。 3）采用单条传输线来传输数据，减小了传输成本，增加了收发双方的复杂性。 4）传输过程中，由于引起误码，需差错控制。 4.14发送时钟和接收时钟与波特率有什么关系？其关系如下： 1、同步通信是用时钟信号加载传输信号的，因些收发时钟频率=收发波特率； 2、异步通信情况下的话，接收时钟频率=n*(接收波特率) (其中n=1,16,64)；发送时钟频率可以等于波特率，也可以为n*(发送波特率)，但考虑到时钟与接收时钟一致，故发送时钟频率=n*(发波特率) (其中n=1,16,64) 。 4.15 异步串行通信中的起始位置和停止位置有什么作用？

系统总线

第八章系统总线 2. 简单回答下列问题。（参考答案略）（1）什么情况下需要总线仲裁？总线仲裁的目的是什么？有哪几种常用的仲裁方式？各有什么特点？（2）总线通信采用的定时方式有哪几种？各有什么优缺点？（3）在异步通信中，握手信号的作用是什么？常见的握手协议有哪几种？各有何特点？（4）什么叫非突发传送和突发传送？（5）提高同步总线的带宽有哪几种措施？（6）制定总线标准的好处是什么？总线标准是如何制定出来的？ 3. 假设一个同步总线的时钟频率为50MHz，总线宽度为32位，该总线的最大数据传输率为多少？‘ 参考答案：最大数据传输率为：4B×50M=20MB/s 5. 假定一个32位微处理器的外部处理器总线的宽度为16位，总线时钟频率为40MHz，假定一个总线事务的最短周期是4个总线时钟周期，该处理器的最大数据传输率是多少？如果将外部总线的数据线宽度扩展为32位，那么该处理器的最大数据传输率提高到多少？这种措施与加倍外部总线时钟频率的措施相比，哪种更好？参考答案：一次总线事务至少为4×1/40M(秒)，只能传送16位数据，故处理器最大数据传输率为：2B/(4×1/40M) = 20MB/秒。若采用32位总线宽度，则可提高到4B/(4×1/40M) = 40MB/s. 若倍频，也可提高到2B/(4×1/80M)=40MB/s. 两者效果相同。 6. 试设计一个采用固定优先级的具有4个输入的集中式独立请求裁决器。参考答案：设计一个并行判优电路即可。 7. 假设某存储器总线采用同步通信方式，时钟频率为50MHz时钟，每个总线事务以突发方式传输8个字，以支持块长为8 个字的Cache行读和Cache行写，每字4字节。对于读操作，访问顺序是1个时钟周期接受地址，3个时钟周期等待存储器读数，8个时钟周期用于传输8个字。对于写操作，访问顺序是1个时钟周期接受地址，2个时钟周期延迟，8个时钟周期用于传输8个字，3个时钟周期恢复和写入纠错码。对于以下访问模式，求出该存储器读/写时在存储器总线上的带宽。 ①全部访问为连续的读操作； ②全部访问为连续的写操作； ③的访问为读操作，35%的访问为写操作。 65% 参考答案： ①8个字用1+3+8=12个周期，故8×4B/(12×1/50M) = 133 MB/s. ②8个字用1+2+8+3=14个周期，故8×4B/(14×1/50M) = 114 MB/s.

系统总线实验报告

计算机科学与技术系实验报告专业名称计算机科学与技术课程名称计算机组成与结构项目名称具有基本输入输出功能的总线接口实验班级学号姓名同组人员无实验日期 2015-10-24

一、实验目的 1.理解总线的概念及其特性； 2.掌握控制总线的功能和应用。二、实验逻辑原理图与分析 2.1 实验逻辑原理图及分析由于存储器和输入、输出设备最终是要挂接到外部总线上，所以需要外部总线提供数据信号、地址信号以及控制信号。在该实验平台中，外部总线分为数据总线、地址总线和控制总线，分别为外设提供上述信号。外部总线和CPU内总线之间通过三态门连接，同时实现了内外总线的分离和对数据流向的控制。地址总线可以为外部设备提供地址信号和片选信号。由地址总线的高位进行译码，系统的I/O地址空间被分为四个区，如图所示：为了实现对于MEM和外设的读写操作，还需要一个读写控制逻辑，使得CPU 能控制MEM和I/O设备的读写，实验中的读写控制逻辑如下图所示：

三、数据通路图及分析 (画出数据通路图并作出分析) 在理解读写控制逻辑的基础上设计一个总线传输的实验。实验所用总线传输实验框图如下图所示，它将几种不同的设备挂至总线上，有存储器、输入设备、输出设备、寄存器。这些设备都需要有三态输出控制，按照传输要求恰当有序的控制它们，就可实现总线信息传输。分析：① 输入设备将一个数打入RO 寄存器； ② 输入设备将另一个数打入地址寄存器； ③ 将RO 寄存器中的数写入到当前地址的寄存器中； ④ 将当前地址的寄存器中的数用LED 数码管显示。四、实验数据和结果分析 4.1 实验结果数据如图所示 ⑴输入设备将11H 打入RO 寄存器 ⑵将RO 中的数据11H 打入寄存器01H 单元

微机原理课后题答案

第一章微型计算机概述 1.1微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？答：①微处理器是微型计算机的核心，是微型计算机的一部分。它是集成在一块芯片上的CPU，由运算器和控制器组成。 ②微型计算机包括微处理器、存储器、I/O接口和系统总线，是微型计算机系统的主体。 ③微型计算机系统包括微型计算机、外设及系统软件三部分。 1.2CPU在内部结构上由哪几部分组成？CPU应具备哪些主要功能？答：1.CPU在内部结构上由以下几部分组成：算术逻辑部件(ALU)；累加器和通用寄存器组；程序计数器(指令指针)、指令寄存器和译码器；时序和控制部件。 2.CPU应具备以下主要功能：可以进行算术和逻辑运算；可保存少量数据；能对指令进行译码并执行规定的动作；能和存储器、外设交换数据；提供整个系统所需要的定时和控制；可以响应其他部件发来的中断请求。 1.3累加器和其他通用寄存器相比，有何不同？答：许多指令的执行过程以累加器为中心；输入/输出指令一般也以累加器来完成。 1.4微处理器的控制信号有哪两类？答：一类是通过对指令的译码，由CPU内部产生的。这些信号由CPU送到存储器、I/O接口电路和其他部件。另一类是微型机系统的其他部件送到CPU的。通常用来向CPU发出请求。如中断请求、总线请求等。 1.5微型计算机采用总线结构有什么优点？答：首先是系统中各功能部件之间的相互关系变为各个部件面向总线的单一关系。其次是一个部件只要符合总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统中，使系统功能得到扩充。 1.6数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处？如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者合用部分总线，那么，要靠什么来区分地址或数据？答：1.数据总线是双向三态；地址总线是单向输出三态。 2.数据和地址复用时，必须有一个地址选通信号来区分该总线上输出的是地址还是数据。 1.7控制总线传输的信号大致有哪几种？答：包括CPU送往存储器和I/O接口的控制信号，如读信号、写信号、中断响应信号、存储器和I/O接口区分信号等。还包括其他部件送到CPU的信号，如时钟信号、中断请求信号、准备就绪信号等。第二章8086微处理器 2.1总线接口部件有哪些功能？请逐一进行说明。答：1.总线接口部件的功能是负责与存储器、I/O端口传送数据。 2.具体讲：①总线接口部件要从内存取指令送到指令队列； ②CPU执行指令时，总线接口部件要配合执行部件从指定的内存单元或者外设端口中取数据，将数据传送给执行部件，或者把执行部件的操作结果传送到指定的内存单元或外设端口中。 2.28086的总线接口部件由哪几部分组成？

微型计算机原理习题及解答

微型计算机原理习题及解答 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

微机原理习题 1、微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同答：微型计算机系统：包括微型计算机的硬件系统和必要的系统软件。微型计算机的硬件系统包括：微型计算机和外围设备。微型计算机：主要是由微处理器（MPU）、存储器（ROM、RAM）、I/O接口、系统总线组成。微处理器（MPU）：是用微电子技术将中央处理器（CPU）集成在一块芯片中制成的超大规模集成电路（IC），从逻辑的角度看，其内部主要包括：运算器（或称算术逻辑单元（ＡＬＵ））、控制器和一定数量的寄存器组成。 2、控制总线传输的信号大致有哪几种答：控制总线用来传输控制信号，协调各部件之间的工作；控制总线是双向的；控制总线包括CPU送往存储器和输入／输出接口电路的控制信号，如读信号、写信号和中断响应信号等；控制总线还包括其他部件送到CPU的信号，比如，时钟信号、中断请求信号和准备就绪信号等。 3、微型计算机采用总线结构有什么优点答：采用总线结构的优越性主要表现在两个方面：①简化系统的设计，使CPU、RAM、ROM、I/O接口的设计简单化、标准化，使复杂的硬件系统变为面向总线的单一关系。②方便系统的硬件扩充——一个部件只要符合总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统中。 4、简述8086 CPU的逻辑结构。答：从逻辑功能上，8086分为两部分：总线接口部件BIU(Bus Interface Unit)；执行部件EU(Execution Unit)。其中，总线接口部件包括：地址加法器、段寄存器组、IP指针、指令队列缓冲器、和输入输出控制电路；执行部件包括：运算器、通用寄存器组、标志寄存器、和执行部分的控制电路。 5、 8086／8088 和传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同这样的设计思想有什么优点答：传统的计算机都是按照下面3个步骤循环工作的： ①从指令指针所指的内存单元中取一条指令送到指令寄存器。 ②对指令进行译码，而指令指针进行增值，以指向下一条指令的地址。 ③执行指令。如果所执行的是转移指令、调用指令或者返回指令，则重新设置指令指针的值，以指向下一条要执行的指令。而8086/8088指令的执行是流水线方式，取指令和执行指令是并行工作的，工作效率大大提高，从而大大提高了CPU的执行速度。6、总线周期的含义是什么 8086／8088的基本总线周期由几个时钟组成如一个CPU 的时钟频率为10MHz，那么，它的一个时钟周期为多少一个基本总线周期为多少答：为了取得指令或进行数据的传送，CPU的总线接口部件需要执行一系列的操作，这些操作所经历的时间叫一个总线周期。在8086／8088中，一个最基本的总线周期由4个时钟周期组成，分别称为4个状态，即T1状态、T2状态、T3状态和T4状

第三章系统总线

第三章系统总线（一）选择题 1.计算机使用总线结构便于增减外设，同时 A.减少了信息传输量 B.提高了信息的传输速度 C.减少了信息传输线的条数 2.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化，缺点是 A.地址信息、数据信息和控制信息不能同时出现 B.地址信息与数据信息不能同时出现 C.两种信息源的代码在总线中不能同时传送 3.微型计算机中控制总线提供的完整信息是 A.存储器和I/O设备的地址码 B.所有存储器和I/O设备的时序信号和控制信号 C.来自I/O设备和存储器的响应信号 D.上述各项 E.上述B 、C两项 F.上述A、B两项 4.总线中地址线的作用是 A.只用于选择存储器单元 B.由设备向主机提供地址 C.用于选择指定存储器单元和I/O设备接口电路的地址 5.在三种集中式总线控制中，独立请求方式响应时间最快，是以为代价的。 A.增加处理机的开销 B.增加控制线数 C.增加处理机的开销和增加控制线数 6.以下描述PCI总线的基本概念中，正确的是 A. PCI总线是一个与处理器时钟频率无关的高速外部总线 B. PCI总线需要人工方式与系统配置 C.系统中只允许有一条PCI总线 7.连接计算机与计算机之间的总线属于总线。 A.内 B.系统 C.通信 8.在计数器定时查询方式下，若计数从0开始，则 A.设备号小的优先级高

B.每个设备使用总线的机会相等 C.设备号大的优先级高 9.系统总线中的数据线、地址线和控制线是根据来划分的。 A.总线所处的位置 B总线的传输方向 C.总线传输的内容 10在各种异步通信方式中，速度最快。 A.全互锁 B.半互锁 C.不互锁 11.总线的独立请求方式优点是 A.速度高 B.可靠性高 C.成本低 12.总线中数据信号和地址信号分别用一组线路传输，这种传输方式称为 A.串行传输 B.并行传输 C.复用传输 13.不同的信号共用一组信号线，分时传送，这种总线传输方式是传输。 A.猝发 B.并行 C.复用 14.总线的异步通信方式 A.不采用时钟信号，只采用握手信号 B.既采用时钟信号，又采用握手信号 C.既不采用时钟信号，又不采用握手信号 15.总线的半同步通信方式 A.不采用时钟信号，只采用握手信号 B.既采用时钟信号，又采用握手信号 C既不采用时钟信号，又不采用握手信号。（二）填空题 1.总线上的主模块是指对总线有控制权的模块，从模块是指被主模块访问的模块，只能响应从主模块发来的各种总线命令 2.总线宽度是指数据线的宽度（根数），总线带宽是指.单位时间内总线上传输数据的位数 3.单向总线只能将信息从总线的一端传到另一端，不能反向传输。 4.在计数器定时查询方式下，采用每次从上一次计数的终止点开始计数的方式，可使每个设备使用总线的优先级相等。

第3章微型计算机总线系统习题参考答案

习题 3.1 什么是总线？总线是如何分类的？答：总线，是一组能为多个功能部件服务的公共信息传送线路，是计算机各部件之间的传送数据、地址和控制信息的公共通路，它能分时地发送与接收各部件的信息。按照总线系统的层次结构，可以把总线分为片内总线、系统总线、局部总线和外设总线。 3.2 举例说明有哪些常见的系统总线与外设总线。答：常见的系统总线有：ISA总线、PCI总线、PCI Express总线。常见的外设总线有：RS-232串行总线、IEEE1394串行总线、USB串行总线。 3.3 ISA总线的主要特点是什么？答：ISA总线的主要特点是：（1）总线支持力强，支持64KB的I/O地址空间、24位存储器地址空间、8/16位数据存取、15级硬件中断、7个DMA通道等。（2）16位ISA总线是一种多主控（Multi Master）总线，可通过系统总线扩充槽中的MAST ER的信号线实现。除CPU外，DMA控制器、刷新控制器和带处理器的智能接口卡都可以成为ISA总线的主控设备。（3）支持8种类型的总线周期，分别为8/16位的存储器读周期、8/16位的存储器写周期、8/16位的I/O读周期、8/16位的I/O写周期、中断请求和中断响应周期、DMA周期、存储器刷新周期和总线仲裁周期。 3.4 PCI总线的主要特点是什么？答：PCI总线的特点概述如下： (1) 线性突发传输：PCI支持突发的数据传输模式，满足了新型处理器高速缓冲存储器（Cache）与内存之间的读写速度要求。线性突发传输能够更有效地运用总线的带宽去传输数据，以减少不必要的寻址操作。 (2) 多总线主控：PCI总线不同于ISA总线，其地址总线和数据总线是分时复用的。这样减少了接插件的管脚数，便于实现突发数据的传输。数据传输时，一个PCI设备作为主控设备，而另一个PCI设备作为从设备。总线上所有时序的产生与控制，都是由主控设备发起的。 (3) 支持总线主控方式和同步总线操作：挂接在PCI总线上的设备有“主控”和“从控”两类。PCI总线允许多处理器系统中的任何一个处理器或其他有总线主控能力的设备成为总线主控设备。PCI允许微处理器和总线主控制器同时操作。PCI 总线是一种同步总线，除了中断等少数几个信号外，其他信号与总线时钟的上升沿同步。 3.5 IEEE1394总线的主要特点是什么？答：IEEE1394总线的主要特点是： (1) 优越的实时性能 IEEE1394具有两种数据传输模式：同步（Synchronous）传输与非同步（Asynchronous）传输。其中同步传输模式会确保某一连线的频宽，加上IEEE1394高速的传输速度，能保证图像和声音不会出现时断时续的现象。