1、 1 第5章 微机总线 习 题 5.1 什么是总线?微机总线有哪几类? 参考答案:总线是功能部件之间实现互连的一组公共信号线,用做相互间信息交换的公共信道。信息包括指令、数据和地址信息。 按照总线传送的信息的类null,总线可分为数据总线、地址总线和控制总线等。按总线在微机结构中所处的不同层次位置上分类,总线可分为4级总线,即片内总线、片间总线、系统总线、通信总线。 5.2 为什么要进行总线仲裁? 参考答案:总线作为一种重要的公共资源,各个总线主模块随时可能请求使用总线,但在总线上某一时刻只能有一个总线主控部件控制总线,为避免多个部件同时发送信息到总线,需要有总线仲裁机构实现总线仲裁控制。总线
2、仲裁机构管理系统中多个主设备的总线请求,避免总线冲突,当多个设备同时提出请求时按优先级裁决使用权。常见的集中控制有3种优先级仲裁方式:链式查询、计数器定时查询、独立请求方式。 5.3 微机总线的主要性能指标有哪些?分null简要说明各性能指标的意义。 参考答案:微机总线的主要性能参数有总线宽度、总线时钟频率、最大数据传输速率、信号线数和总线负载能力等。 总线宽度又称为总线位宽,指的是总线中数据线的数量,用bit(位)表示,总线的位宽指的是总线能同时传送的数据位数。 总线时钟是总线中各种信号的定时标准,也称为总线的工作频率,以MHz为单位。 最大数据传输速率指的是在总线中每秒传输的最大字节量,有
3、时也被称为带宽,用MB/s表示,即每秒多少兆字节。 信号线数是总线中信号线的总数,包括数据总线、地址总线和控制总线。信号线数与性能不成正比,但反映了总线的复杂程度。数据总线宽度在很大程度上决定了计算机总线的性能。地址总线的宽度决定了系统的寻址能力。 总线负载能力是总线带负载的能力。该能力强,表明可多接一些总线板卡。 5.4 总线规范一般包括哪些?分null做简要说明。 参考答案:总线规范标准包括:机械结构规范、功能结构规范、电气规范等。 2 1)机械结构规范 机械结构规范规定了模板机械尺寸、总线插头插座、边沿连接器等的规格及位置。 2)功能结构规范 功能结构规范确定引脚信号名称、功能定义、逻辑
4、关系、信号时序,以及其相互作用的协议进行说明。总线功能结构规范包括:数据线、地址线、读写控制逻辑线、时钟线和电源线、地线等;中断控制机制;总线主控制仲裁;应用逻辑,如握手联络线、复位、自启动等。 3)电气规范 电气规范规定总线信号逻辑电平、噪声容限、负载能力及最大额定值、动态转换时间等。 5.5 回答下面与ISA总线有关的问题。 (1)AEN为高电平表示什么? (2)系统对ISA总线上I/O端口地址译码的范围有何规定? (3)ISA总线时钟信号CLK的最高频率为多少? (4)8位ISA总线和16位ISA总线(插槽和板卡)分null有多少个引脚? 参考答案: (1)AEN为高电平表示什么? AE
5、N地址允许信号,高电平有效。该信号由DMAC发出,为高表示DMAC正在控制系统总线进行DMA传送,所以它可用于指示DMA总线周期。 (2)系统对ISA总线上I/O端口地址译码的范围有何规定? 在进行端口访问时,8086/8088 CPU只利用A15A0访问了64K个端口地址。系统对ISA总线上I/O端口地址采用部分译码的方法,只译码A9A0或A10A0,在选择接口地址时应避开系统已占用的地址以及它们的重叠区。 (3)ISA总线时钟信号CLK的最高频率为多少? ISA总线时钟信号CLK的最高频率为8.3MHz。 (4)8位ISA总线和16位ISA总线(插槽和板卡)分null有多少个引脚? 8位I
6、SA总线共有62个引脚,16位ISA总线共有98个引脚。 5.6 简述PCI总线的特点。 参考答案:PCI总线是一种连接外部设备的局部总线。PCI总线是一个与处理器无关的高速外围总线,又是至关重要的层间总线。它采用同步时序协议和集中式仲裁策略,并具有自动配置能力。PCI总线支持32位与64位数据宽度,数据传输速率为133266MB/s,数据完整性和可靠性高,独立于处理器,支持多主控支持即插即用和中断共享。 5.7 简述AGP总线与PCI总线的关系。 参考答案:AGP总线和PCI总线的关系可以从三个方面来描述: AGP标准与PCI标准完全兼容,一个AGP设备既可通过AGP规范也可通过PCI规范与
7、内存进行数据交换; AGP是对PCI的扩充和增强; AGP不是PCI的升级版本,它的插槽和PCI不兼容。 5.8 简述USB总线的特点与应用场合。 3 参考答案:USB是一个外部总线标准,用于规范计算机与外部设备的连接和通信。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。其主要具有以下特点。 (1)可以热插拔。 (2)携带方便。 (3)标准统一。 (4)可以连接多个设备。USB接口最高可连接127个设备。 USB已成功替代232串口和并口,已成为当今计算机与大量智能设备的必配接口。现行USB通用总线实际上是一个万能接口,可以取代PC上所有的端口(包括串行端口和并行端口),可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、闪存盘、MP3、手机、数码照相机、移动硬盘、外置光驱、USB网卡、ADSL Modem、Cable Modem等。