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A.______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B.______相连。

2.SCSI是处于A.______和B.______之间的并行I/O接口，可允许连接C.______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

C.减少了信息传输线的条数

9.多总线结构的计算机系统采用______方法，对提高系统的吞吐率最有效。

A．多口存储器 B．提高主存的速度

C．交叉编址多模存储器 D．高速缓冲存储器

10.系统总线中控制线的功能是______。

A．提供主存、I/O接口设备的控制信号和响应信号及时序信号

B．提供数据信息

C．提供主存、I/O接口设备的控制信号

D．提供主存、I/O接口设备的响应信号

11.从信息流的传送效率来看，______工作效率最低。

A. 三总线系统

B. 单总线系统

C. 双总线系统

D. 多总线系统

16. PCI总线的基本传输机制是______。

A. 并行传送

B. 串行传送

C. 猝发式传送

D. DMA传送

12.根据传送信息的种类不同，系统总线分为______。

A. 地址线和数据线

B. 地址线、数据线和控制线

C. 地址线、数据线和响应线

D. 局部总线、内总线和外总线

13.数据总线的宽度由总线的定义。

A.物理特性

B.功能特性

C.电气特性

D.时间特性

14.在单机系统中，三总线结构的计算机的总线系统由_____组成。

A.系统总路线、内存总线和I/O总线

B.数据总线、地址总线和控制总线

C.内部总线、系统总线和I/O总线

D.ISA总线、VESA总线和PCI总线

15.从总线的利用率来看，①的效率最低；从整个系统的吞吐量来看，②的效率最高。

A.单总线结构

B.双总线结构

C.三总线结构

16.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，链式查询方式对的故障更敏感

C.PCI总线采用同步时序协议和集中方式仲裁策略

D.总线的带宽是总线本身所达到的最高传输速率

17.计算机系统的输入输出接口是_____之间的交接界面.

A.CPU与存储器

B.主机与外围设备

C.存储器外围设备

D.CPU与系统总线

三、简答题：

1.何谓通用串口I/O标准接口IEEE1394？简述其性能特点？

2.计算机系统采用“面向总线”的形式有何优点？

【解】面向总线结构形式的优点主要有：

①简化了硬件的设计。从硬件的角度看，面向总线结构是由总线接口代替了专门的I/O接口，由总线规范给了传输线和信号的规定，并对存储器、I/O设备和CPU如何挂在总线上都作了具体的规定，所以，面向总线的微型计算机设计只要按照这些规定制作CPU插件、存储器插件以及CPU、存储器插件以及I/O插件等，将它们连入总线即可工作，而不必考虑总线的详细操作。

②简化了系统结构。整个系统结构清晰，连线少，底板连线可以印刷化。

③系统扩充性好。一是规模扩充，二是功能扩充。规模扩充仅仅需要多插一些同类型的插件；功能扩充仅仅需要按总线标准设计一些新插件。插件插入机器的位置往往没有严格的限制。这就使系统扩充即简单又快速可靠，而且也便于查错。

④系统更新性能好。因为CPU、存储器、I/O接口等都是按总线规约挂到总线上的，因而只要总线设计恰当，可以随时随着处理器芯片以及其他有关芯片的进展设计新的插件，新的插件插到底板上对系统进行更新，而这种更新只需更新需要新的插件，其他插件和底板连线一般不需更改。

3.说明PCI总路线结构框中三种桥的功能。

【解】桥在PCI体系结构中起着重要作用，它连接两条总线，使彼此间相互通信。桥是一个总线转换部件，可以把一条总线的地址空间映射到另一条总线的地址空间上，从而使系统中任意一个总线主设备都能看到同样的一份地址表。桥可以实现总线间的猝发式发送，可使所有的存取都按CPU的需要出现在总线上。由上可见，以桥连接实现的PCI总线结构具有很好的扩充性和兼容性，允许多条总线并行工作。

四、计算题：

1.某总线在一个总线周期中并行传送4B的数据，假设一个总线周期等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为33MHz，求总线带宽是多少？

2.画出单机系统中采用的三种总线结构

3.试说明总线结构对计算机系统性能的影响。

参考答案：(1）最大存储容量

单总线系统中，最大内存容量必须小于由计算机字长所决定的可能的地址总线。

双总线系统中，存储容量不会受到外围设备数量的影响

（2）指令系统

双总线系统，必须有专门的I/O指令系统

单总线系统，访问内存和I/O使用相同指令

（3）吞吐量

总线数量越多，吞吐能力越大

4.某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，假设一个总线周期等于一个时钟周期，总线时钟频率为33MHz，求总线带宽是多少？

解：设总线带宽用Dr表示，总线时钟周期用T=1/f表示，一个周期传送的数据量用D表示，根据总线带宽定义，有：

Dr = D/T = D×f = 4B×33×106/s = 132MB/s

解：IEEE1394是串行I/O标准接口。与SCSI并行I/O接口相比，它具有更高的数据传输速率和数据传送的实时性，具有更小的体积和连接的方便性。IEEE1394的一个重大特点是，各被连接的设备的关系是平等的，不用PC介入也能自成系统。因此IEEE1394已成为因特尔、微软等公司联手制定的PC98系统设计指南的新标准。

5.若某总线有143根信号线，其中数据线32根，地址总线32根，控制总线79根，总线工作频率为8.33MHz，问该总线的宽度是多少？传输率是多少？

6.总线的同步传输方式与并行传输方式有何区别？各适合于那些场合？

7.简述总线的串行传输方式与并行传输方式有何区别及各自适用的场合。