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第三章 (一)

3.1 什么是总线?总线传输有何特点?为了减轻总线的负载,总线上的部件应具备什么特点?

总线是连接多个部件的信息传输总线,是各个部件共享的传输介质.

在某一时刻,只允许有一个部件向总线发送信息,二多个部件可以同时从总线上接受相同的信息.

总线的部件工作速率应当保持高度一致

 

3.2 总线如何分类?什么是系统总线?系统总线又分为几类,他们各有什么作用,是单项的还是双向的,它们与机器字长,存储字长,存储单元有何关系?

连接部件不同:

片内总线 : 芯片内部的总线

系统总线 :  传输信息不同 : 数据总线    双向     位数与机器字长,存储字长有关

             地址总线     单向     与存储单元的个数有关

            控制总线     双向      

通信总线 : 串行通信  长距离

     并行通信 短距离

3.3 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何影响?举例说明?

单总线结构    用于小型的计算机,但无法解决数据传输速率问题,各部件的数据传输速率不一致

多总线结构

    双总线结构:将速度较低的I/O设备从单总线上分离出来,形成系统总线与I/O总线分开的结构

          用于大中型计算机系统

    三总线结构: 主存总线,DMA总线,I/O总线

    四总线结构: 再增加一条高速总线,挂接了一些高速I/O设备

 

3.4 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,哪种方式相迎时间最快?哪种方式对电路故障最敏感?

  确定排队的部件哪个优先占用总线.

  集中式总线控制 : 链式查询       

              链式查询方式的优点: 只用很少几根线就能按一定优先次序实现总线仲裁,很容易扩充设备。
                  链式查询方式的缺点: 对询问链的电路故障很敏感,如果第i个设备的接口中有关链的电路有故障,那么第i个以后的设备都不能进行工作。查询链的优先级是                      固定的,如果优先级高的设备出现频繁的请求时,优先级较低的设备可能长期不能使用总线。
             两根线

                    

          计时器定时查询       

                  总线上的任一设备要求使用总线时,通过BR线发出总线请求。中央仲裁器接到请求信号以后,在BS线为“0”的情况下让计数器开始计数,计                  数值通过一组地址 线发向各设备。每个设备接口都有一个设备地址判别电路,当地址线上的计数值与请求总线的设备地址相一致时,该设备                   置“1”BS线,获得了总线使用权,此时中止计数查询。

                  每次计数可以从“0”开始,也可以从中止点开始。如果从“0”开始,各设备的优先次序与链式查询法相同,优先级的顺序是固定的。如果从中                  止点开始,则每个设备使用总线的优先级相等。
                  计数器的初值也可用程序来设置,这可以方便地改变优先次序,但这种灵活性是以增加线数为代价的。
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          独立请求方式

                  独立请求方式的优点:响应时间快,确定优先响应的设备所花费的时间少,用不着一个设备接一个设备地查询。其次,对优先次序的控制相                  当灵活,可以预先固定也可以通过程序来改变优先次序;还可以用屏蔽(禁止)某个请求的办法,不响应来自无效设备的请求。

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