計(jì)算機(jī)組成原理第六章總線(含習(xí)題)課件

第六章總線總線概述總線管理總線標(biāo)準(zhǔn)第六章總線總線概述16.1總線概述6.1.1總線的基本概念

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的五大部件之間的互連方式有兩種:分散連接:各部件之間使用單獨(dú)的連線;總線連接:將各部件連到一組公共信息傳輸線上.總線:構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的互聯(lián)機(jī)構(gòu),是多個(gè)部件分時(shí)共享的公共信息傳送線路.共享:總線上各部件之間互換的信息,可以通過(guò)這組公共線路傳送.分時(shí):同一時(shí)刻總線上只能傳送一個(gè)部件發(fā)送的信息.

6.1總線概述26.1.2總線的分類一、按連線數(shù)量分并行總線、串行總線串行—由低位到高位,單條1位傳輸線；并行—多條1位傳輸線；分別適用于遠(yuǎn)距離和近距離的數(shù)據(jù)傳輸.二、按并行總線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)寬度分8位總線、16位總線、32位總線、64位總線……三、根據(jù)允許的數(shù)據(jù)傳輸方向分單向傳輸(單工)總線和雙向傳輸(雙工)總線其中雙工總線又分為：全雙工總線:可以在兩個(gè)方向上同時(shí)傳送的總線；半雙工總線：一個(gè)通信線路上允許數(shù)據(jù)雙向傳送,但不允許同時(shí)雙向傳送的總線.6.1.2總線的分類3四、按總線連接的部件不同分----在計(jì)算機(jī)中使用的總線按從里向外的層次,分為以下4類.1.CPU片內(nèi)總線CPU內(nèi)各部件之間的信息傳送線,如R—R、R—ALU之間的信息傳送線.2.片級(jí)總線插板內(nèi)各芯片之間互連的總線,亦稱部件內(nèi)總線.如顯示適配卡、多功能卡等插卡均使用片級(jí)總線實(shí)現(xiàn)芯片一級(jí)的互連.3.系統(tǒng)總線指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各功能部件(CPU、主存、I/O接口)之間相互連接的總線.四、按總線連接的部件不同分----在計(jì)算機(jī)中使用的總線按從里4系統(tǒng)總線又按其上傳輸信息的不同分成三類:①數(shù)據(jù)總線:用來(lái)傳輸各功能部件之間的數(shù)據(jù)信息.雙向；位數(shù)稱為數(shù)據(jù)總線寬度.②地址總線:用來(lái)指出CPU要訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元或I/O端口的地址.單向；位數(shù)與存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù)有關(guān).系統(tǒng)總線又按其上傳輸信息的不同分成三類:5③控制總線:用來(lái)發(fā)出各種控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的監(jiān)視與控制.就任一控制信號(hào)而言,傳輸是單向的;對(duì)于控制總線總體而言,可看作雙向的;故,從CPU的角度看,控制信號(hào)既有輸入,又有輸出;控制信號(hào)例—存儲(chǔ)器讀/寫、I/O讀/寫、總線請(qǐng)求、總線允許、中斷請(qǐng)求、中斷響應(yīng)、復(fù)位、時(shí)鐘……4.通信總線(外總線)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)(如控制儀表、遠(yuǎn)程通信設(shè)備等)之間通信.③控制總線:用來(lái)發(fā)出各種控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的監(jiān)視與控制.66.1.3總線的組成與性能指標(biāo)一、總線組成總線結(jié)構(gòu)的物理結(jié)構(gòu)示意圖如下：CPU插板主存插板I/O插板將CPU及其它一些電路(如基本I/O設(shè)備控制電路)安裝在主板上；將由許多導(dǎo)線組成的總線,按照總線標(biāo)準(zhǔn)直接印制在電路板上,通過(guò)各插槽的相應(yīng)點(diǎn)與各部件相連.主板圖6.1總線物理結(jié)構(gòu)示意圖

BUS6.1.3總線的組成與性能指標(biāo)CPU插板主存插板I/O插7二、總線的性能指標(biāo)1.總線寬度通常指數(shù)據(jù)總線的根數(shù)；單位是bit,如8位、16位、32位(即8根、16根、32根)2.總線時(shí)鐘頻率單位MHZ.3.總線帶寬總線數(shù)據(jù)傳輸率,即單位時(shí)間內(nèi)總線上傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù);單位是MBps(兆字節(jié)每秒).二、總線的性能指標(biāo)8例:(教材P.213)某總線在一個(gè)總線周期中并行傳送4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù),假設(shè)一個(gè)總線周期等于一個(gè)時(shí)鐘周期,總線時(shí)鐘頻率是33MHz,總線帶寬是多少?解答:用Dr表示總線帶寬,總線時(shí)鐘周期為T=1/f,一個(gè)總線周期傳送的數(shù)據(jù)量表示為D;依據(jù)定義有:Dr=D/T=D×f=4B×33×106/s=132MB/s(若一個(gè)總線周期由4個(gè)T構(gòu)成,總線帶寬是多少?)例:(教材P.213)某總線在一個(gè)總線周期中并行傳送4個(gè)字節(jié)96.1.4總線結(jié)構(gòu)一般分為單總線結(jié)構(gòu)和多總線結(jié)構(gòu)；單機(jī)系統(tǒng)中常分為單總線、雙總線和三總線三種結(jié)構(gòu)；采用總線結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn):便于故障診斷與維修,便于模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì),便于系統(tǒng)的擴(kuò)展和升級(jí).一、單總線結(jié)構(gòu)將CPU、主存和I/O設(shè)備(通過(guò)I/O接口)都掛接到一組總線上,稱為單總線結(jié)構(gòu).單總線結(jié)構(gòu)框圖如下:6.1.4總線結(jié)構(gòu)10圖6.2單總線結(jié)構(gòu)框圖CPU主存I/O接口I/O接口I/O接口I/O設(shè)備1I/O設(shè)備2I/O設(shè)備n單總線(系統(tǒng)總線)……單總線結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于擴(kuò)充；2.允許部件之間直接交換信息,總線負(fù)載重；3.共享傳輸介質(zhì)極易形成系統(tǒng)瓶頸—某時(shí)刻只允許一對(duì)部件之間傳送信息；4.適用于小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng).圖6.2單總線結(jié)構(gòu)框圖CPU主存I/O接口I/O接口I/11二、雙總線結(jié)構(gòu)雙總線:一條為內(nèi)存總線----用于CPU、內(nèi)存和通道之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送;另一條是I/O總線,用于多個(gè)外設(shè)與通道之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送.CPU主存I/O接口IOP(通道)I/O接口I/O設(shè)備1I/O設(shè)備n內(nèi)存總線……I/O總線圖6.3雙總線結(jié)構(gòu)框圖二、雙總線結(jié)構(gòu)CPU主存I/O接口IOPI/O接口I/O設(shè)備12通道:是一臺(tái)具有特殊功能的處理器,CPU將部分功能下放給通道,使其對(duì)I/O設(shè)備具有統(tǒng)一管理的功能.以完成外設(shè)與主存之間的數(shù)據(jù)傳送.增加硬件代價(jià);在大中型計(jì)算機(jī)中使用。CPU主存I/O接口IOP(通道)I/O接口I/O設(shè)備1I/O設(shè)備n內(nèi)存總線……I/O總線圖6.3雙總線結(jié)構(gòu)框圖通道:是一臺(tái)具有特殊功能的處理器,CPU將部分功能下放給通13三、三總線結(jié)構(gòu)

三總線指內(nèi)存總線、直接內(nèi)存訪問(wèn)(DMA)總線和I/O總線.內(nèi)存總線用于CPU和內(nèi)存間傳送地址、數(shù)據(jù)和控制信息;主存主線用于主存與CPU之間的傳輸;I/O總線用于CPU和各類I/O設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù);DMA總線用于內(nèi)存和高速外設(shè)間直接傳送數(shù)據(jù).

CPU主存I/O接口I/O接口I/O設(shè)備1I/O設(shè)備nI/O總線……圖6.4三總線結(jié)構(gòu)框圖DMA總線內(nèi)存總線三、三總線結(jié)構(gòu)CPU主存I/O接口I/O接口I/O設(shè)備1I/14三總線結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一般講,在三總線系統(tǒng)中,任一時(shí)刻只使用一種總線；若使用雙端口存儲(chǔ)器,內(nèi)存總線和DAM總線同時(shí)工作.此時(shí)比單總線系統(tǒng)運(yùn)行快,吞吐量大.CPU主存I/O接口I/O接口I/O設(shè)備1I/O設(shè)備nI/O總線……圖6.4三總線結(jié)構(gòu)框圖DMA總線內(nèi)存總線三總線結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：CPU主存I/O接口I/O接口I/15第六章總線總線概述總線管理總線標(biāo)準(zhǔn)第六章總線總線概述166.2總線管理6.2.1總線判優(yōu)與仲裁

為解決多個(gè)申請(qǐng)者同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)總線控制權(quán),總線控制機(jī)構(gòu)中設(shè)置有總線判優(yōu)和仲裁控制邏輯.一、主設(shè)備和從設(shè)備的概念總線在任一時(shí)刻只為某兩個(gè)設(shè)備占用,其中：主設(shè)備:獲得總線控制權(quán)的設(shè)備；從設(shè)備:被主設(shè)備訪問(wèn)的設(shè)備；通常CPU為主設(shè)備,存儲(chǔ)器為從設(shè)備,I/O設(shè)備可為主設(shè)備和從設(shè)備.注意:在定義總線數(shù)據(jù)傳送操作時(shí)是“輸入”或“輸出”時(shí),必須以主設(shè)備為參考點(diǎn),這和前面提到的以主機(jī)為參考點(diǎn)的輸入、輸出含義不同.計(jì)算機(jī)組成原理第六章總線(含習(xí)題)課件17二、總線判優(yōu)和仲裁多個(gè)主設(shè)備同時(shí)要使用總線時(shí),按優(yōu)先順序確定由哪一個(gè)主設(shè)備使用總線；總線判優(yōu)控制按照其仲裁控制機(jī)構(gòu)的設(shè)置分為集中式和分布式兩種；集中式控制:將總線控制邏輯集中在一處(如CPU)時(shí)；分布式控制:將總線控制邏輯分散在與總線連接的各個(gè)部件上；集中式控制又分為鏈?zhǔn)讲樵兎绞?、?jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式和獨(dú)立請(qǐng)求方式.

1.鏈?zhǔn)讲樵兎绞?/p>

亦稱串行鏈接方式、菊花鏈方式,電路如下：二、總線判優(yōu)和仲裁181.鏈?zhǔn)讲樵兎绞娇偩€控制器使用3根控制線與所有設(shè)備和部件相連,3根控制線如下:總線控制器(集中仲裁器)(I/O接口0I/O接口1I/O接口n……數(shù)據(jù)線地址線BSBRBG總線請(qǐng)求(BR):有效時(shí),表示至少有一個(gè)設(shè)備要求使用總線總線批準(zhǔn)(BG):有效時(shí),表示總線控制器響應(yīng)總線請(qǐng)求；總線忙(BS):有效時(shí),表示總線正在被某個(gè)設(shè)備使用.圖6.5鏈?zhǔn)讲樵兎绞?.鏈?zhǔn)讲樵兎绞娇?I/O接口0I/O接口1I/O接口n……191.鏈?zhǔn)讲樵兎绞脚c總線連接的所有設(shè)備均可經(jīng)公共的BR線發(fā)出總線請(qǐng)求;在BS信號(hào)未建立前,BR才能被總線控制器響應(yīng),并送出BG信號(hào)；總線控制器(集中仲裁器)(I/O接口0I/O接口1I/O接口n……數(shù)據(jù)線地址線BSBRBG總線請(qǐng)求(BR):有效時(shí),表示至少有一個(gè)設(shè)備要求使用總線總線批準(zhǔn)(BG):有效時(shí),表示總線控制器響應(yīng)總線請(qǐng)求；總線忙(BS):有效時(shí),表示總線正在被某個(gè)設(shè)備使用.圖6.5鏈?zhǔn)讲樵兎绞?.鏈?zhǔn)讲樵兎绞娇?I/O接口0I/O接口1I/O接口n……201.鏈?zhǔn)讲樵兎绞紹G信號(hào)串行地通過(guò)每個(gè)部件,如果某個(gè)部件本身沒(méi)有總線請(qǐng)求,則將該信號(hào)傳送給下一個(gè)部件,否則,停止傳送BG信號(hào),獲得總線使用權(quán).總線控制器(集中仲裁器)(I/O接口0I/O接口1I/O接口n……數(shù)據(jù)線地址線BSBRBG總線請(qǐng)求(BR):有效時(shí),表示至少有一個(gè)設(shè)備要求使用總線總線批準(zhǔn)(BG):有效時(shí),表示總線控制器響應(yīng)總線請(qǐng)求；總線忙(BS):有效時(shí),表示總線正在被某個(gè)設(shè)備使用.圖6.5鏈?zhǔn)讲樵兎绞?.鏈?zhǔn)讲樵兎绞娇?I/O接口0I/O接口1I/O接口n……211.鏈?zhǔn)讲樵兎绞将@得總線使用權(quán)的部件建立BS信號(hào),并撤銷BR,進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送；BS信號(hào)在數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后撤銷,BG信號(hào)也隨之撤銷.總線控制器(集中仲裁器)(I/O接口0I/O接口1I/O接口n……數(shù)據(jù)線地址線BSBRBG總線請(qǐng)求(BR):有效時(shí),表示至少有一個(gè)設(shè)備要求使用總線總線批準(zhǔn)(BG):有效時(shí),表示總線控制器響應(yīng)總線請(qǐng)求；總線忙(BS):有效時(shí),表示總線正在被某個(gè)設(shè)備使用.圖6.5鏈?zhǔn)讲樵兎绞?.鏈?zhǔn)讲樵兎绞娇?I/O接口0I/O接口1I/O接口n……22鏈?zhǔn)讲樵兊奶攸c(diǎn):優(yōu)先次序是由BG線上串接部件的先后位置確定,離總線控制器最近的設(shè)備具有最高優(yōu)先權(quán)；需要幾根信號(hào)線可完成按既定優(yōu)先次序的總線仲裁;總線控制器(集中仲裁器)(I/O接口0I/O接口1I/O接口n……數(shù)據(jù)線地址線BSBRBG總線請(qǐng)求(BR):有效時(shí),表示至少有一個(gè)設(shè)備要求使用總線總線批準(zhǔn)(BG):有效時(shí),表示總線控制器響應(yīng)總線請(qǐng)求；總線忙(BS):有效時(shí),表示總線正在被某個(gè)設(shè)備使用.圖6.5鏈?zhǔn)讲樵兎绞芥準(zhǔn)讲樵兊奶攸c(diǎn):總(I/O接口0I/O接口1I/O接口n……23易于擴(kuò)充設(shè)備；故障敏感；優(yōu)先級(jí)安排可能造成低級(jí)別設(shè)備總是用不上總線.總線控制器(集中仲裁器)(I/O接口0I/O接口1I/O接口n……數(shù)據(jù)線地址線BSBRBG總線請(qǐng)求(BR):有效時(shí),表示至少有一個(gè)設(shè)備要求使用總線總線批準(zhǔn)(BG):有效時(shí),表示總線控制器響應(yīng)總線請(qǐng)求；總線忙(BS):有效時(shí),表示總線正在被某個(gè)設(shè)備使用.圖6.5鏈?zhǔn)讲樵兎绞揭子跀U(kuò)充設(shè)備；總(I/O接口0I/O接口1I/O接口n……數(shù)242.計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式總線上的每個(gè)部件通過(guò)公共的BR線發(fā)出請(qǐng)求;當(dāng)BS=0時(shí),總線控制器令其中的計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù),并且將計(jì)數(shù)值發(fā)向各個(gè)部件;當(dāng)計(jì)數(shù)值與請(qǐng)求使用總線的設(shè)備地址一致時(shí),該設(shè)備獲得總線控制權(quán),置BR=0,RS=1,同時(shí)中止計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)及查詢工作,直至該設(shè)備完成數(shù)據(jù)傳送之后,撤銷BS信號(hào).總線控制器I/O接口0I/O接口1I/O接口n…數(shù)據(jù)線地址線BSBR圖6.6計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式

定時(shí)查詢地址計(jì)數(shù)

2.計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式I/O接口0I/O接口1I/O接口n…25計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢的特點(diǎn):優(yōu)先級(jí)次序較靈活—當(dāng)總線控制器因授權(quán)某設(shè)備使用總線而停止計(jì)數(shù)時(shí),可從以下方式中選擇一種來(lái)控制下一次計(jì)數(shù)的起始值:下一次計(jì)數(shù)的起始值為0,這種方式的優(yōu)先級(jí)固定不變,設(shè)備碼小的設(shè)備優(yōu)先級(jí)高;下一次計(jì)數(shù)的起始值為上一次的中止值,這相當(dāng)于循環(huán)檢測(cè),各設(shè)備的設(shè)備級(jí)相等;下一次計(jì)數(shù)的起始值由程序設(shè)定,程序可靈活改變?cè)O(shè)備的優(yōu)先級(jí).總線控制器I/O接口0I/O接口1I/O接口n…數(shù)據(jù)線地址線BSBR圖6.6計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式

定時(shí)查詢地址計(jì)數(shù)

計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢的特點(diǎn):優(yōu)先級(jí)次序較靈活—當(dāng)總線控制26總線控制器I/O接口0I/O接口1I/O接口n…數(shù)據(jù)線地址線BSBR0BR1BRnBGnBG1BG0……內(nèi)有排隊(duì)電路3、獨(dú)立請(qǐng)求方式每一個(gè)設(shè)備都有兩根控制線:總線批準(zhǔn)BGi和總線請(qǐng)求BRi;所有設(shè)備共用一條總線忙控制線BS;圖6.7獨(dú)立請(qǐng)求方式總I/O接口0I/O接口1I/O接口n…數(shù)據(jù)線地址線BSBR27總線控制器I/O接口0I/O接口1I/O接口n…數(shù)據(jù)線地址線BSBR0BR1BRnBGnBG1BG0……內(nèi)有排隊(duì)電路3、獨(dú)立請(qǐng)求方式每一個(gè)設(shè)備都可以發(fā)總線請(qǐng)求信號(hào)BRi,總線控制器中有一排隊(duì)電路,根據(jù)一定優(yōu)先次序決定先響應(yīng)哪個(gè)部件的請(qǐng)求BRi,

然后送回批準(zhǔn)信號(hào)BGi;圖6.7獨(dú)立請(qǐng)求方式總I/O接口0I/O接口1I/O接口n…數(shù)據(jù)線地址線BSBR28總線控制器I/O接口0I/O接口1I/O接口n…數(shù)據(jù)線地址線BSBR0BR1BRnBGnBG1BG0……內(nèi)有排隊(duì)電路該設(shè)備接到BGi信號(hào)后,將BRi置0,并將BS置1,開(kāi)始傳送數(shù)據(jù);傳送完畢,將BS置0.圖6.7獨(dú)立請(qǐng)求方式總I/O接口0I/O接口1I/O接口n…數(shù)據(jù)線地址線BSBR29獨(dú)立請(qǐng)求方式的特點(diǎn):響應(yīng)速度最快(與前述兩種方式相比)；優(yōu)先級(jí)策略完全由總線控制器決定,可以編程改變；控制線數(shù)量多,總線控制復(fù)雜.6.2.2總線通信控制主機(jī)與外設(shè)通過(guò)總線進(jìn)行信息交換時(shí),必然存在時(shí)間上的配合和動(dòng)作的協(xié)調(diào).一、基本概念總線周期:連接在總線上的兩個(gè)部件,完成一次完整且可靠的信息傳輸時(shí)間.分為以下4個(gè)階段:獨(dú)立請(qǐng)求方式的特點(diǎn):301.申請(qǐng)分配階段需要使用總線的主設(shè)備提申請(qǐng),仲裁機(jī)構(gòu)決定下一傳輸周期總線使用權(quán)授予某一申請(qǐng)者.2.尋址階段被授權(quán)的主設(shè)備通過(guò)總線發(fā)出本次要訪問(wèn)的從設(shè)備地址及相關(guān)命令,啟動(dòng)該設(shè)備.3.傳數(shù)階段主、從設(shè)備經(jīng)數(shù)據(jù)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換.4.結(jié)束階段主設(shè)備信息從總線撤除,讓出總線使用權(quán).1.申請(qǐng)分配階段31二、總線通信控制兩個(gè)設(shè)備傳送數(shù)據(jù)時(shí),需要提供控制數(shù)據(jù)傳送的定時(shí)信號(hào),例發(fā)送方何時(shí)將數(shù)據(jù)加載在總線上,接受方何時(shí)可以從總線上下載數(shù)據(jù)；從定時(shí)的角度出發(fā),可將總線通信方式分為以下兩種：

1.同步通信(無(wú)應(yīng)答通信)定義:由一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)鐘給連接到總線上的所有設(shè)備提供定時(shí)信號(hào).可由一個(gè)時(shí)鐘周期(或多個(gè)時(shí)鐘周期)構(gòu)成一個(gè)總線周期,在一個(gè)總線周期內(nèi)完成一次數(shù)據(jù)傳送.二、總線通信控制32

總線周期包括4個(gè)時(shí)鐘周期.對(duì)于讀命令,其總線周期為:T1:主模塊發(fā)地址;T2:主模塊發(fā)讀命令;T3:從模塊提供數(shù)據(jù);T4:主模塊撤銷讀命令,從模塊撤銷數(shù)據(jù)時(shí)鐘總線傳輸周期T1T2T3T4地址讀命令數(shù)據(jù)圖6.8同步式數(shù)據(jù)輸入傳輸時(shí)鐘總線傳輸周期T1T2T3T4地址讀命令數(shù)據(jù)33

優(yōu)點(diǎn)：總線周期固定;主從設(shè)備之間配合簡(jiǎn)單一致.缺點(diǎn):主從模塊時(shí)間配合屬于強(qiáng)制性同步,按照最慢速度的部件設(shè)計(jì)公共時(shí)鐘,影響總線工作效率;缺乏靈活性.適用:線路短、部件速度接近.時(shí)鐘總線傳輸周期T1T2T3T4地址讀命令數(shù)據(jù)圖6.8同步式數(shù)據(jù)輸入傳輸時(shí)鐘總線傳輸周期T1T2T3T4地址讀命令數(shù)據(jù)342.異步通信(應(yīng)答通信)定義:允許各模塊速度的不一致,沒(méi)有公共時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn),從而沒(méi)有統(tǒng)一的總線周期,靠主從設(shè)備之間的“請(qǐng)求-應(yīng)答”(握手)方式通信；過(guò)程:主設(shè)備發(fā)出請(qǐng)求Request信號(hào),等待從設(shè)備反饋回來(lái)應(yīng)答Acknowledge信號(hào)后,才開(kāi)始通信.特點(diǎn):從“請(qǐng)求”到“回答”的時(shí)間是由操作的實(shí)際時(shí)間決定的,而不是由CPU的節(jié)拍硬性規(guī)定,故保證兩個(gè)工作速度相差很大的設(shè)備間可靠地進(jìn)行信息交換,自動(dòng)完成時(shí)間的配合;成本高.2.異步通信(應(yīng)答通信)352.異步通信(應(yīng)答通信)分類(根據(jù)“請(qǐng)求”和“回答”信號(hào)的撤銷是否互鎖)：不互鎖、半互鎖、全互鎖不互鎖:“請(qǐng)求”和“回答”信號(hào)都有一定的時(shí)間寬度，“請(qǐng)求”信號(hào)的結(jié)束和“回答”信號(hào)的結(jié)束不互鎖，如圖7.10(a)所示。請(qǐng)求回答圖7.10(a)請(qǐng)求與回答信號(hào)的互鎖2.異步通信(應(yīng)答通信)請(qǐng)求回答圖7.10(a)請(qǐng)求362.異步通信(應(yīng)答通信)分類(根據(jù)“請(qǐng)求”和“回答”信號(hào)的撤銷是否互鎖)：不互鎖、半互鎖、全互鎖半互鎖：“請(qǐng)求”的撤銷取決于接受到“回答”信號(hào)，而“回答”信號(hào)的撤銷由從設(shè)備自己決定，如圖7.10(b)所示。請(qǐng)求回答圖7.10(b)請(qǐng)求與回答信號(hào)的互鎖2.異步通信(應(yīng)答通信)請(qǐng)求回答圖7.10(b)請(qǐng)求372.異步通信(應(yīng)答通信)分類(根據(jù)“請(qǐng)求”和“回答”信號(hào)的撤銷是否互鎖)：不互鎖、半互鎖、全互鎖全互鎖：“請(qǐng)求”的撤銷取決于接受到“回答”信號(hào)，而“請(qǐng)求”的撤銷導(dǎo)致“回答”信號(hào)的撤銷，如圖7.10(c)所示。靈活性、可靠性最高。請(qǐng)求回答圖7.10(b)請(qǐng)求與回答信號(hào)的互鎖2.異步通信(應(yīng)答通信)請(qǐng)求回答圖7.10(b)請(qǐng)求386.3總線標(biāo)準(zhǔn)6.3.1何謂總線標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)與各功能模塊、模塊和模塊之間互連的標(biāo)準(zhǔn)界面；國(guó)際公布或推薦的互連各個(gè)模塊的標(biāo)準(zhǔn)，提供系統(tǒng)與各功能模塊、模塊和模塊之間互連的標(biāo)準(zhǔn)界面；該界面對(duì)其兩端的模塊而言都是透明的，即界面的一方只需根據(jù)總線標(biāo)準(zhǔn)的要求來(lái)完成自身一方接口功能的設(shè)計(jì)，不必考慮對(duì)方于界面的接口方式。6.3總線標(biāo)準(zhǔn)396.3.2標(biāo)準(zhǔn)化的好處為計(jì)算機(jī)接口的軟硬件設(shè)計(jì)提供方便。制定總線標(biāo)準(zhǔn)使系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，便于模塊生產(chǎn)批量化，確保性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，便于維護(hù)，較好解決了設(shè)備與總線之間不通用、不匹配的問(wèn)題。6.3.2標(biāo)準(zhǔn)化的好處406.3.3流行的總線標(biāo)準(zhǔn)一、ISA總線二、EISA總線三、VESA總線四、PCI總線五、AGP總線六、RS-232C總線七、UAB總線具體標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容略。6.3.3流行的總線標(biāo)準(zhǔn)41第七章總線習(xí)題課一、選擇題1.三種集中式總線控制中，()方式對(duì)電路故障最敏感。A.鏈?zhǔn)讲樵?；B.計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢；C.獨(dú)立請(qǐng)求。2.連接計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的總線屬于()總線。A.內(nèi)；B.系統(tǒng)；C.通信。3.三種集中式總線控制中，()方式響應(yīng)最快。A.B.C.同1題。第七章總線習(xí)題課一、選擇題424.計(jì)算機(jī)中使用總線結(jié)構(gòu)便于增減外設(shè)，便于實(shí)現(xiàn)積木化，同時(shí)()。A.減少了信息傳輸量；B.提高了信息傳輸速度；C.減少了信息傳輸線的條數(shù)；D.加重CPU工作量。5.信息可以在兩個(gè)方向上同時(shí)傳輸?shù)目偩€屬于()。A.單工總線B.半雙工總線C.全雙工總線D.單向總線4.計(jì)算機(jī)中使用總線結(jié)構(gòu)便于增減外設(shè)，便于實(shí)現(xiàn)積木化，同時(shí)(436.串行總線與并行總線比，()。A.串行總線成本高，速度快；B.串行總線成本高，速度慢；C.并行總線成本高，速度快；D.并行總線成本低，速度快；7.總線的獨(dú)立請(qǐng)求方式的缺點(diǎn)是()。A.線路簡(jiǎn)單；B.響應(yīng)速度慢；C.對(duì)優(yōu)先級(jí)的控制不靈活；D.所需控制線多。6.串行總線與并行總線比，()。448.在鏈?zhǔn)讲樵兎绞较拢?)。A.總線設(shè)備的優(yōu)先級(jí)可變；B.越靠近總線控制器的設(shè)備優(yōu)先級(jí)越高；C.各設(shè)備的優(yōu)先級(jí)相等；D.各設(shè)備獲得總線使用權(quán)的機(jī)會(huì)均等。9.總線的異步通信方式()。A.不采用時(shí)鐘信號(hào)，只采用握手信號(hào)；B.既采用時(shí)鐘信號(hào)，又采用握手信號(hào)；C.既不采用時(shí)鐘信號(hào)，又不采用握手信號(hào)。8.在鏈?zhǔn)讲樵兎绞较拢?)。4510.不同的信號(hào)，共用一組信號(hào)線，分時(shí)傳送，這種總線傳輸方式是()。A.猝發(fā)；B.并行；C.復(fù)用。11.系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)線、地址線和控制線是根據(jù)()來(lái)劃分的。A.總線所處的位置；B.總線的傳輸方向；C.總線傳輸?shù)膬?nèi)容。12.總線通信中的同步控制是（）。A.只適合于CPU的控制方式；B.由統(tǒng)一時(shí)序控制的方式；C.只適合于外設(shè)控制的方式。10.不同的信號(hào)，共用一組信號(hào)線，分時(shí)傳送，這種總線傳輸方式4613.在計(jì)數(shù)器查詢方式下，若每一次計(jì)數(shù)從上一次計(jì)數(shù)的終止點(diǎn)開(kāi)始，則()。A.設(shè)備號(hào)小的優(yōu)先級(jí)高；B.每個(gè)設(shè)備使用總線的機(jī)會(huì)相等；C.設(shè)備號(hào)大的優(yōu)先級(jí)高。14.在計(jì)數(shù)器查詢方式下，若計(jì)數(shù)從0開(kāi)始，則()。A.B.C.同上題。13.在計(jì)數(shù)器查詢方式下，若每一次計(jì)數(shù)從上一次計(jì)數(shù)的終止點(diǎn)開(kāi)4715.微機(jī)中控制總線提供的完整信息是()。A.存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備的地址碼；B.所有存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備的時(shí)序信號(hào)和控制信號(hào)；C.來(lái)自存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備的響應(yīng)信號(hào)；D.上述各項(xiàng)；E.上述B、C兩項(xiàng)；F.上述A、B兩項(xiàng)。15.微機(jī)中控制總線提供的完整信息是()。4816、總線()通信方式能夠適用于速度差異較大的部件之間的通信。A.同步B.全互鎖C.非互鎖D.半同步17、全互鎖方式中，()。A.就緒信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)的上升邊沿和下降邊沿都相互鎖定。B.就緒信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)的上升邊沿相互鎖定。C.就緒信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)的下降邊沿相互鎖定。D.就緒信號(hào)的上升和下降邊沿都與應(yīng)答信號(hào)的上升邊沿相互鎖定。16、總線()通信方式能夠適用于速度差異較大的部件之4918、在各種異步通信方式中，速度最快的是（）。A.全互鎖B.半互鎖C.非互鎖19、總線中數(shù)據(jù)信號(hào)和地址信號(hào)分別用一組線路同時(shí)傳輸，這種傳輸方式屬于（）。A.串行傳輸B.并行傳輸C.復(fù)合傳輸D.消息傳輸20.總線中數(shù)據(jù)信號(hào)和地址信號(hào)分別用一組線路同時(shí)傳輸，這種傳輸方式屬于（）。A.串行傳輸B.并行傳輸C.復(fù)合傳輸D.消息傳輸18、在各種異步通信方式中，速度最快的是（）。5021、為了對(duì)n個(gè)設(shè)備使用總線的請(qǐng)求進(jìn)行仲裁，在獨(dú)立請(qǐng)求方式中需要()根控制線。A.n條B.3條C.2n條D.(2n+1)條22、為了對(duì)n個(gè)設(shè)備使用總線的請(qǐng)求進(jìn)行仲裁，在鏈?zhǔn)讲樵兎绞街行枰?)根控制線。A.n條B.3條C.2n條D.(2n+1)條23、PC機(jī)數(shù)據(jù)總線的信號(hào)狀態(tài)是（）。A.單向雙態(tài)B.雙向雙態(tài)C.單向三態(tài)D.雙向三態(tài)24、PC機(jī)地址總線的信號(hào)狀態(tài)是（）。A.單向雙態(tài)B.雙向雙態(tài)C.單向三態(tài)D.雙向三態(tài)21、為了對(duì)n個(gè)設(shè)備使用總線的請(qǐng)求進(jìn)行