计算机组成原理 第三章 系统总线

2024-05-26 22:52

本文主要是介绍计算机组成原理 第三章 系统总线,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

从第三章系统总线起

为什么要用总线
一、介绍总线
总线(bus)是连接各个部件的信息传输线 , 是各个部件共享的传输介质
分时特性: 一个讲者:任一时刻最多只允许一方向总线 发送信息; 多个听者:同时允许多方从总线接收信息
基本组成电路:三态门
二、结构举例
1. 面向 CPU 的双总线结构框图

2.单总线结构框图 

片内总线
3 .以存储器为中心的双总线结构框图
三、系统总线介绍
分为:1.片内总线,即芯片内部的总线
2.系统总线,即计算机各部件之间 的信息传输线 线 含数据总线 、 地址总线 、 控制总线
数据总线:双向 与机器字长、存储字长有关
地址总线 :单向 与存储地址、 I/O地址有关
控制总线:有出 ( 存储器读、存储器写 总线允许、中断确认 )有入 中断请求、总线请求)
3.通信总线 用于计算机系统之间或计算机系统 与其他系统(如控制仪表、移动通信等) 之间的通信

 传输方式分串行和并行两种

四、特性介绍

机械特性  尺寸 形状

电气特性  传输方向 和有效的 电平 范围

功能特性  每根传输线的 功能  (地址、数据、控制)
时间特性 信号的 时序 关系
五、标准(简单了解)

标红的课后题

3.1什么是总线?总线传输有何特点?为了减轻总线的负载,总线上的部件都应具备什么特点?
答:
① 总线是连接多个部件的信息传输线,是个部件共享的传输介质。
② 总线传输特点:在某一时刻,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。
③ 为减轻总线上的负载,各种I/O设备要通过I/O接口接在总线上,而且还要通过三态门挂在总线上,没有数据交换时置成高阻态。

3.6试比较同步通信和异步通信。
答:
同步通信:指由统一时钟控制的通信,控制方式简单,灵活性差,当系统中各部件工作速度差异较大时,总线工作效率明显下降。适合于速度差别不大的场合。
异步通信:指没有统一时钟控制的通信,部件间采用应答方式进行联系,控制方式较同步复杂,灵活性高,当系统中各部件工作速度差异较大时,有利于提高总线工作效率。

3.14设总线的时钟频率为8MHz,一个总线周期等于一个时钟周期。如果一个总线周期中并行传送16位数据,试问总线的带宽是多少?
答:
由于:f=8MHz,T=1/f=1/8M秒,一个总线周期即是一个时钟周期
所以:总线带宽=16/(1/8M) = 128Mbps

3.15 在一个32位的总线系统中,总线的时钟频率为66 MHz,假设总线最短传输周期为4个时钟周期,试计算总线的最大数据传输率。若想提高数据传输率,可采取什么措施?
答:
总线传输周期 =4*1/66M 秒
总线的最大数据传输率 =32/(4/66M)=528Mbps
若想提高数据传输率,可以提高总线时钟频率、增大总线宽度或者减少总线传输周期包含的时钟周期个数。

3.16 在异步串行传送系统中,字符格式为:1个起始位、8个数据位、1个校验位、2个终止位。若要求每秒传送120个字符,试求传送的波特率和比特率。
答:
一帧包含: 1+8+1+2=12 位
故波特率为:(1+8+1+2)*120=1440bps
比特率为: 8 *120=960bps

 

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