計(jì)算機(jī)組成原理第六章 總線(含習(xí)題)

1、第六章第六章 總線總線v總線概述總線概述v總線管理總線管理v總線標(biāo)準(zhǔn)總線標(biāo)準(zhǔn)6.1 6.1 總線概述總線概述6.1.1 6.1.1 總線的基本概念總線的基本概念 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的五大部件之間的互連方式有兩種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的五大部件之間的互連方式有兩種: :v 分散連接分散連接: :各部件之間使用單獨(dú)的連線各部件之間使用單獨(dú)的連線; ;v 總線連接總線連接: :將各部件連到一組公共信息傳輸線上將各部件連到一組公共信息傳輸線上. .v 總線總線: :構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的互聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的互聯(lián)機(jī)構(gòu), ,是多個(gè)部件是多個(gè)部件分時(shí)共享分時(shí)共享的公共信息傳送線路的公共信息傳送線路. .v 共享共享: :總線上各

2、部件之間互換的信息總線上各部件之間互換的信息, ,可以通過可以通過這組公共線路傳送這組公共線路傳送. .v 分時(shí)分時(shí): :同一時(shí)刻總線上只能傳送一個(gè)部件發(fā)送的同一時(shí)刻總線上只能傳送一個(gè)部件發(fā)送的 信息信息. .v 6.1.2 6.1.2 總線的分類總線的分類一、按連線數(shù)量分一、按連線數(shù)量分v并行總線、串行總線并行總線、串行總線v串行串行由低位到高位由低位到高位, ,單條單條1 1位傳輸線；位傳輸線；v并行并行多條多條1 1位傳輸線；位傳輸線；v分別適用于遠(yuǎn)距離和近距離的數(shù)據(jù)傳輸分別適用于遠(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)寬度分二、按并行總線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)寬度分8 8位總線、位總

3、線、 1616位總線、位總線、 3232位總線、位總線、 6464位總線位總線三、根據(jù)允許的數(shù)據(jù)傳輸方向分三、根據(jù)允許的數(shù)據(jù)傳輸方向分v 單向傳輸單向傳輸( (單工單工) )總線和雙向傳輸總線和雙向傳輸( (雙工雙工) )總線總線 其中雙工總線又分為：其中雙工總線又分為：v 全雙工總線全雙工總線: :可以在兩個(gè)方向上同時(shí)傳送的總線；可以在兩個(gè)方向上同時(shí)傳送的總線；v 半雙工總線：一個(gè)通信線路上允許數(shù)據(jù)雙向傳送半雙工總線：一個(gè)通信線路上允許數(shù)據(jù)雙向傳送, ,但不但不允許同時(shí)雙向傳送的總線允許同時(shí)雙向傳送的總線. .四、按總線連接的部件不同分四、按總線連接的部件不同分-在計(jì)算機(jī)中使在計(jì)算機(jī)中使用的

4、總線按從里向外的層次用的總線按從里向外的層次, ,分為以下分為以下4 4類類. .1. CPU1. CPU片內(nèi)總線片內(nèi)總線 CPUCPU內(nèi)各部件之間的信息傳送線內(nèi)各部件之間的信息傳送線, ,如如RRRR、RALURALU之間的信息傳送線之間的信息傳送線. .2.2.片級(jí)總線片級(jí)總線 插板內(nèi)各芯片之間互連的總線插板內(nèi)各芯片之間互連的總線, ,亦稱部件內(nèi)總亦稱部件內(nèi)總線線. .如顯示適配卡、多功能卡等插卡均使用片如顯示適配卡、多功能卡等插卡均使用片級(jí)總線實(shí)現(xiàn)芯片一級(jí)的互連級(jí)總線實(shí)現(xiàn)芯片一級(jí)的互連. .3. 3. 系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線v指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各功能部件指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各功能部件(CPU(CPU、主

5、存、主存、I/OI/O接口接口) ) 之間相互連接的總線之間相互連接的總線. .v系統(tǒng)總線又按其上傳輸信息的不同分成系統(tǒng)總線又按其上傳輸信息的不同分成三類三類: :數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線: :用來傳輸各功能部件之間的用來傳輸各功能部件之間的數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)信息. .v雙向；雙向；v位數(shù)稱為數(shù)據(jù)總線寬度位數(shù)稱為數(shù)據(jù)總線寬度. .地址總線地址總線: :用來指出用來指出CPUCPU要訪問的存儲(chǔ)要訪問的存儲(chǔ)單元或單元或I/OI/O端口的地址端口的地址. .v單向；單向；v位數(shù)與存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù)有關(guān)位數(shù)與存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù)有關(guān). .控制總線控制總線: :用來發(fā)出各種控制信號(hào)用來發(fā)出各種控制信號(hào), ,實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的監(jiān)視

6、與控制備的監(jiān)視與控制. .v就任一控制信號(hào)而言就任一控制信號(hào)而言, ,傳輸是單向的傳輸是單向的; ;v對(duì)于控制總線總體而言對(duì)于控制總線總體而言, ,可看作雙向的可看作雙向的; ;v故故, ,從從CPUCPU的角度看的角度看, ,控制信號(hào)既有輸入控制信號(hào)既有輸入, ,又有又有輸出輸出; ;v控制信號(hào)例控制信號(hào)例存儲(chǔ)器讀存儲(chǔ)器讀/ /寫、寫、I/OI/O讀讀/ /寫、總線寫、總線請(qǐng)求、總線允許、中斷請(qǐng)求、中斷響應(yīng)、復(fù)請(qǐng)求、總線允許、中斷請(qǐng)求、中斷響應(yīng)、復(fù)位、時(shí)鐘位、時(shí)鐘4.4.通信總線通信總線( (外總線外總線) )v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)統(tǒng)

7、( (如控制儀表、遠(yuǎn)程通信設(shè)備等如控制儀表、遠(yuǎn)程通信設(shè)備等) )之間通信之間通信. .6.1.3 6.1.3 總線的組成與性能指標(biāo)總線的組成與性能指標(biāo)一、總線組成一、總線組成v總線結(jié)構(gòu)的物理結(jié)構(gòu)示意圖如下：總線結(jié)構(gòu)的物理結(jié)構(gòu)示意圖如下：CPUCPU插板插板主存插板主存插板I/OI/O插板插板v將將CPUCPU及其它一些電路及其它一些電路( (如基本如基本I/OI/O設(shè)備控制電設(shè)備控制電路路) )安裝在主板上；安裝在主板上；v將由許多導(dǎo)線組成的總線將由許多導(dǎo)線組成的總線, ,按照總線標(biāo)準(zhǔn)直接印按照總線標(biāo)準(zhǔn)直接印制在電路板上制在電路板上, ,通過各插槽的相應(yīng)點(diǎn)與各部件相通過各插槽的相應(yīng)點(diǎn)與各部件相

8、連連. .主板主板圖圖6.1 6.1 總線物理結(jié)構(gòu)示意圖總線物理結(jié)構(gòu)示意圖 BUSBUS二、總線的性能指標(biāo)二、總線的性能指標(biāo)1. 1.總線寬度總線寬度v通常指通常指數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線的根數(shù)；的根數(shù)；v單位是單位是bit,bit,如如8 8位、位、1616位、位、3232位位( (即即8 8根、根、1616根、根、3232根根) )2.2.總線時(shí)鐘頻率總線時(shí)鐘頻率v 單位單位MHZ.MHZ.3.3.總線帶寬總線帶寬v總線數(shù)據(jù)傳輸率總線數(shù)據(jù)傳輸率, ,即單位時(shí)間內(nèi)總線上傳輸數(shù)即單位時(shí)間內(nèi)總線上傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù)據(jù)的位數(shù); ;v單位是單位是MBps(MBps(兆字節(jié)每秒兆字節(jié)每秒). ).例例:( :(教

9、材教材P.213)P.213)某總線在一個(gè)總線周期中并行傳某總線在一個(gè)總線周期中并行傳送送4 4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)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)假設(shè)一個(gè)總線周期等于一個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)鐘周期, ,總線時(shí)鐘頻率是總線時(shí)鐘頻率是33MHz,33MHz,總線帶寬是總線帶寬是多少多少? ?解答解答: :用用DrDr表示總線帶寬表示總線帶寬, ,總線時(shí)鐘周期為總線時(shí)鐘周期為T=1/f,T=1/f,一個(gè)總線周期傳送的數(shù)據(jù)量表示為一個(gè)總線周期傳送的數(shù)據(jù)量表示為D;D;依據(jù)定義依據(jù)定義有有: :Dr=D/T=DDr=D/T=Df=4Bf=4B333310106 6/s /s=132MB/s=132MB/s(

10、(若一個(gè)總線周期由若一個(gè)總線周期由4 4個(gè)個(gè)T T構(gòu)成構(gòu)成, ,總線帶寬是多少總線帶寬是多少?) ?)6.1.4 6.1.4 總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)v一般分為單總線結(jié)構(gòu)和多總線結(jié)構(gòu)；一般分為單總線結(jié)構(gòu)和多總線結(jié)構(gòu)；v單機(jī)系統(tǒng)中常分為單總線、雙總線和三總線單機(jī)系統(tǒng)中常分為單總線、雙總線和三總線三種結(jié)構(gòu)；三種結(jié)構(gòu)；v采用總線結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)采用總線結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn): :便于故障診斷與維修便于故障診斷與維修, ,便便于模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)于模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì), ,簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì), ,便于系統(tǒng)的便于系統(tǒng)的擴(kuò)展和升級(jí)擴(kuò)展和升級(jí). .一、單總線結(jié)構(gòu)一、單總線結(jié)構(gòu)v將將CPUCPU、主存和、主存和I/OI/O設(shè)備設(shè)備( (通

11、過通過I/OI/O接口接口) )都掛接都掛接到一組總線上到一組總線上, ,稱為單總線結(jié)構(gòu)稱為單總線結(jié)構(gòu). .v單總線結(jié)構(gòu)框圖如下單總線結(jié)構(gòu)框圖如下: :圖圖6.2 6.2 單總線結(jié)構(gòu)框圖單總線結(jié)構(gòu)框圖CPUCPU主存主存I/OI/O接口接口I/OI/O接口接口I/OI/O接口接口I/OI/O設(shè)備設(shè)備1 1I/OI/O設(shè)備設(shè)備2 2I/OI/O設(shè)備設(shè)備n n單總線單總線(系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線)v單總線結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：單總線結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：v1. 1.結(jié)構(gòu)簡單、易于擴(kuò)充；結(jié)構(gòu)簡單、易于擴(kuò)充；v2.2.允許部件之間直接交換信息允許部件之間直接交換信息, ,總線負(fù)載重；總線負(fù)載重；v3.3.共享傳輸介質(zhì)極易形成系

12、統(tǒng)瓶頸共享傳輸介質(zhì)極易形成系統(tǒng)瓶頸v某時(shí)刻只允許一對(duì)部件之間傳送信息；某時(shí)刻只允許一對(duì)部件之間傳送信息；v4.4.適用于小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)適用于小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). .二、雙總線結(jié)構(gòu)二、雙總線結(jié)構(gòu)v雙總線雙總線: :一條為內(nèi)存總線一條為內(nèi)存總線-用于用于CPUCPU、內(nèi)存和、內(nèi)存和通道之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送通道之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送; ;另一條是另一條是I/OI/O總線總線, ,用用于多個(gè)外設(shè)與通道之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送于多個(gè)外設(shè)與通道之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送. .CPUCPU主存主存I/OI/O接口接口IOPIOP( (通道通道) )I/OI/O接口接口I/OI/O設(shè)備設(shè)備1 1I/OI/O設(shè)備設(shè)備n n內(nèi)存總線內(nèi)存

13、總線I/OI/O總線總線圖圖6.3 6.3 雙總線結(jié)構(gòu)框圖雙總線結(jié)構(gòu)框圖v通道通道: :是一臺(tái)具有特殊功能的處理器是一臺(tái)具有特殊功能的處理器, CPU, CPU將部分功將部分功能下放給通道能下放給通道, ,使其對(duì)使其對(duì)I/OI/O設(shè)備具有統(tǒng)一管理的功能設(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)傳送以完成外設(shè)與主存之間的數(shù)據(jù)傳送. .v 增加硬件代價(jià)增加硬件代價(jià); ;在大中型計(jì)算機(jī)中使用。在大中型計(jì)算機(jī)中使用。CPUCPU主存主存I/OI/O接口接口IOPIOP( (通道通道) )I/OI/O接口接口I/OI/O設(shè)備設(shè)備1 1I/OI/O設(shè)備設(shè)備n n內(nèi)存總線內(nèi)存總線I/OI/O總線

14、總線圖圖6.3 6.3 雙總線結(jié)構(gòu)框圖雙總線結(jié)構(gòu)框圖三、三總線結(jié)構(gòu)三、三總線結(jié)構(gòu) 三總線指內(nèi)存總線、直接內(nèi)存訪問三總線指內(nèi)存總線、直接內(nèi)存訪問(DMA)(DMA)總線和總線和I/OI/O總線總線. .v內(nèi)存總線用于內(nèi)存總線用于CPUCPU和內(nèi)存間傳送地址、數(shù)據(jù)和控制信息和內(nèi)存間傳送地址、數(shù)據(jù)和控制信息; ;v主存主線用于主存與主存主線用于主存與CPUCPU之間的傳輸之間的傳輸; ;v I/O I/O總線用于總線用于 CPUCPU和各類和各類I/OI/O設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù); ;v DMA DMA總線用于內(nèi)存和高速外設(shè)間直接傳送數(shù)據(jù)總線用于內(nèi)存和高速外設(shè)間直接傳送數(shù)據(jù). .v CPU

15、CPU主存主存I/OI/O接口接口I/OI/O接口接口I/OI/O設(shè)備設(shè)備1 1I/OI/O設(shè)備設(shè)備n nI/OI/O總線總線圖圖6.4 6.4 三總線結(jié)構(gòu)框圖三總線結(jié)構(gòu)框圖DMADMA總線總線內(nèi)存總線內(nèi)存總線 三總線結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：三總線結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：v 一般講一般講, ,在三總線系統(tǒng)中在三總線系統(tǒng)中, ,任一時(shí)刻只使用一種總線；任一時(shí)刻只使用一種總線；v 若使用雙端口存儲(chǔ)器若使用雙端口存儲(chǔ)器, ,內(nèi)存總線和內(nèi)存總線和DAMDAM總線同時(shí)工作總線同時(shí)工作. .此此時(shí)比單總線系統(tǒng)運(yùn)行快時(shí)比單總線系統(tǒng)運(yùn)行快, ,吞吐量大吞吐量大. .CPUCPU主存主存I/OI/O接口接口I/OI/O接口接口I/OI/O

16、設(shè)備設(shè)備1 1I/OI/O設(shè)備設(shè)備n nI/OI/O總線總線圖圖6.4 6.4 三總線結(jié)構(gòu)框圖三總線結(jié)構(gòu)框圖DMADMA總線總線內(nèi)存總線內(nèi)存總線第六章第六章 總線總線v總線概述總線概述v總線管理總線管理v總線標(biāo)準(zhǔn)總線標(biāo)準(zhǔn)6.2 6.2 總線管理總線管理6.2.1 6.2.1 總線判優(yōu)與仲裁總線判優(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)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)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)備占用總線在任一時(shí)刻只為某兩個(gè)設(shè)備占用, ,其中：其中

17、：v主設(shè)備主設(shè)備: :獲得總線控制權(quán)的設(shè)備；獲得總線控制權(quán)的設(shè)備；v從設(shè)備從設(shè)備: :被主設(shè)備訪問的設(shè)備；被主設(shè)備訪問的設(shè)備；v通常通常CPUCPU為主設(shè)備為主設(shè)備, ,存儲(chǔ)器為從設(shè)備存儲(chǔ)器為從設(shè)備,I/O,I/O設(shè)備可為主設(shè)備可為主設(shè)備和從設(shè)備設(shè)備和從設(shè)備. .v注意注意: :在定義總線數(shù)據(jù)傳送操作時(shí)是在定義總線數(shù)據(jù)傳送操作時(shí)是“輸入輸入”或或“輸輸出出”時(shí)時(shí), ,必須以主設(shè)備為參考點(diǎn)必須以主設(shè)備為參考點(diǎn), ,這和前面提到的以主這和前面提到的以主機(jī)為參考點(diǎn)的輸入、輸出含義不同機(jī)為參考點(diǎn)的輸入、輸出含義不同. . 二、總線判優(yōu)和仲裁二、總線判優(yōu)和仲裁v多個(gè)主設(shè)備同時(shí)要使用總線時(shí)多個(gè)主設(shè)備同時(shí)要

18、使用總線時(shí), ,按優(yōu)先順序確定由哪一按優(yōu)先順序確定由哪一個(gè)主設(shè)備使用總線；個(gè)主設(shè)備使用總線；v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；和分布式兩種；v集中式控制集中式控制: :將總線控制邏輯集中在一處將總線控制邏輯集中在一處( (如如CPU)CPU)時(shí)；時(shí)；v分布式控制分布式控制: :將總線控制邏輯分散在與總線連接的各個(gè)將總線控制邏輯分散在與總線連接的各個(gè)部件上；部件上；v集中式控制又分為鏈?zhǔn)讲樵兎绞健⒂?jì)數(shù)器定時(shí)查詢方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)求方式式和獨(dú)立請(qǐng)求方式. . 1. 1.鏈?zhǔn)讲樵兎绞芥準(zhǔn)?/p>

19、查詢方式 亦稱串行鏈接方式、菊花鏈亦稱串行鏈接方式、菊花鏈 方式方式, ,電路如下：電路如下：1. 1.鏈?zhǔn)讲樵兎绞芥準(zhǔn)讲樵兎绞絭 總線控制器使用總線控制器使用3 3根控制線與所有設(shè)備和部件相連根控制線與所有設(shè)備和部件相連,3,3根根控制線如下控制線如下: :總總線線控控制制器器(集集中中仲仲裁裁器器)(I/OI/O接口接口0 0I/OI/O接口接口1 1I/OI/O接口接口n n數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線地址線地址線BSBSBRBRBGBG總線請(qǐng)求總線請(qǐng)求(BR):(BR):有效時(shí)有效時(shí), ,表示至少有一個(gè)設(shè)備要求使用總線表示至少有一個(gè)設(shè)備要求使用總線總線批準(zhǔn)總線批準(zhǔn)(BG):(BG):有效時(shí)有效時(shí),表示

20、總線控制器響應(yīng)總線請(qǐng)求；表示總線控制器響應(yīng)總線請(qǐng)求；總線忙總線忙(BS):(BS):有效時(shí)有效時(shí),表示總線正在被某個(gè)設(shè)備使用表示總線正在被某個(gè)設(shè)備使用. . 圖圖6.5 6.5 鏈?zhǔn)讲樵兎绞芥準(zhǔn)讲樵兎绞?. 1.鏈?zhǔn)讲樵兎绞芥準(zhǔn)讲樵兎绞絭與總線連接的所有設(shè)備均可經(jīng)公共的與總線連接的所有設(shè)備均可經(jīng)公共的BRBR線發(fā)出總線請(qǐng)線發(fā)出總線請(qǐng)求求; ;v 在在BSBS信號(hào)未建立前信號(hào)未建立前,BR,BR才能被總線控制器響應(yīng)才能被總線控制器響應(yīng), ,并送出并送出BGBG信號(hào)；信號(hào)；總總線線控控制制器器(集集中中仲仲裁裁器器)(I/OI/O接口接口0 0I/OI/O接口接口1 1I/OI/O接口接口n n數(shù)

21、據(jù)線數(shù)據(jù)線地址線地址線BSBSBRBRBGBG總線請(qǐng)求總線請(qǐng)求(BR):(BR):有效時(shí)有效時(shí), ,表示至少有一個(gè)設(shè)備要求使用總線表示至少有一個(gè)設(shè)備要求使用總線總線批準(zhǔn)總線批準(zhǔn)(BG):(BG):有效時(shí)有效時(shí),表示總線控制器響應(yīng)總線請(qǐng)求；表示總線控制器響應(yīng)總線請(qǐng)求；總線忙總線忙(BS):(BS):有效時(shí)有效時(shí),表示總線正在被某個(gè)設(shè)備使用表示總線正在被某個(gè)設(shè)備使用. . 圖圖6.5 6.5 鏈?zhǔn)讲樵兎绞芥準(zhǔn)讲樵兎绞?. 1.鏈?zhǔn)讲樵兎绞芥準(zhǔn)讲樵兎绞絭 BGBG信號(hào)串行地通過每個(gè)部件信號(hào)串行地通過每個(gè)部件, ,如果某個(gè)部件本身沒有如果某個(gè)部件本身沒有總線請(qǐng)求總線請(qǐng)求, ,則將該信號(hào)傳送給下一個(gè)部件

22、則將該信號(hào)傳送給下一個(gè)部件, ,否則否則, ,停止傳停止傳送送BGBG信號(hào)信號(hào), ,獲得總線使用權(quán)獲得總線使用權(quán). .總總線線控控制制器器(集集中中仲仲裁裁器器)(I/OI/O接口接口0 0I/OI/O接口接口1 1I/OI/O接口接口n n數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線地址線地址線BSBSBRBRBGBG總線請(qǐng)求總線請(qǐng)求(BR):(BR):有效時(shí)有效時(shí), ,表示至少有一個(gè)設(shè)備要求使用總線表示至少有一個(gè)設(shè)備要求使用總線總線批準(zhǔn)總線批準(zhǔn)(BG):(BG):有效時(shí)有效時(shí),表示總線控制器響應(yīng)總線請(qǐng)求；表示總線控制器響應(yīng)總線請(qǐng)求；總線忙總線忙(BS):(BS):有效時(shí)有效時(shí),表示總線正在被某個(gè)設(shè)備使用表示總線正在被某個(gè)

23、設(shè)備使用. . 圖圖6.5 6.5 鏈?zhǔn)讲樵兎绞芥準(zhǔn)讲樵兎绞?. 1.鏈?zhǔn)讲樵兎绞芥準(zhǔn)讲樵兎绞絭獲得總線使用權(quán)的部件建立獲得總線使用權(quán)的部件建立BSBS信號(hào)信號(hào), ,并撤銷并撤銷BR,BR,進(jìn)行數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送；據(jù)的傳送；v BSBS信號(hào)在數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后撤銷信號(hào)在數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后撤銷,BG,BG信號(hào)也隨之撤銷信號(hào)也隨之撤銷. .總總線線控控制制器器(集集中中仲仲裁裁器器)(I/OI/O接口接口0 0I/OI/O接口接口1 1I/OI/O接口接口n n數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線地址線地址線BSBSBRBRBGBG總線請(qǐng)求總線請(qǐng)求(BR):(BR):有效時(shí)有效時(shí), ,表示至少有一個(gè)設(shè)備要求使用總線表示至少有一個(gè)設(shè)

24、備要求使用總線總線批準(zhǔn)總線批準(zhǔn)(BG):(BG):有效時(shí)有效時(shí),表示總線控制器響應(yīng)總線請(qǐng)求；表示總線控制器響應(yīng)總線請(qǐng)求；總線忙總線忙(BS):(BS):有效時(shí)有效時(shí),表示總線正在被某個(gè)設(shè)備使用表示總線正在被某個(gè)設(shè)備使用. . 圖圖6.5 6.5 鏈?zhǔn)讲樵兎绞芥準(zhǔn)讲樵兎绞芥準(zhǔn)讲樵兊奶攸c(diǎn)鏈?zhǔn)讲樵兊奶攸c(diǎn): :v 優(yōu)先次序優(yōu)先次序是由是由BGBG線上串接部件的先后位置線上串接部件的先后位置確定確定, ,離總離總線控制器最近的設(shè)備具有最高優(yōu)先權(quán)；線控制器最近的設(shè)備具有最高優(yōu)先權(quán)；v需要幾根信號(hào)線可完成按既定優(yōu)先次序的總線仲裁需要幾根信號(hào)線可完成按既定優(yōu)先次序的總線仲裁; ; 總總線線控控制制器器(集集中

25、中仲仲裁裁器器)(I/OI/O接口接口0 0I/OI/O接口接口1 1I/OI/O接口接口n n數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線地址線地址線BSBSBRBRBGBG總線請(qǐng)求總線請(qǐng)求(BR):(BR):有效時(shí)有效時(shí), ,表示至少有一個(gè)設(shè)備要求使用總線表示至少有一個(gè)設(shè)備要求使用總線總線批準(zhǔn)總線批準(zhǔn)(BG):(BG):有效時(shí)有效時(shí),表示總線控制器響應(yīng)總線請(qǐng)求；表示總線控制器響應(yīng)總線請(qǐng)求；總線忙總線忙(BS):(BS):有效時(shí)有效時(shí),表示總線正在被某個(gè)設(shè)備使用表示總線正在被某個(gè)設(shè)備使用. . 圖圖6.5 6.5 鏈?zhǔn)讲樵兎绞芥準(zhǔn)讲樵兎绞絭易于擴(kuò)充設(shè)備；易于擴(kuò)充設(shè)備；v故障敏感；故障敏感；v優(yōu)先級(jí)安排可能造成低級(jí)別設(shè)備總是

26、用不上總線優(yōu)先級(jí)安排可能造成低級(jí)別設(shè)備總是用不上總線. .總總線線控控制制器器(集集中中仲仲裁裁器器)(I/OI/O接口接口0 0I/OI/O接口接口1 1I/OI/O接口接口n n數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線地址線地址線BSBSBRBRBGBG總線請(qǐng)求總線請(qǐng)求(BR):(BR):有效時(shí)有效時(shí), ,表示至少有一個(gè)設(shè)備要求使用總線表示至少有一個(gè)設(shè)備要求使用總線總線批準(zhǔn)總線批準(zhǔn)(BG):(BG):有效時(shí)有效時(shí),表示總線控制器響應(yīng)總線請(qǐng)求；表示總線控制器響應(yīng)總線請(qǐng)求；總線忙總線忙(BS):(BS):有效時(shí)有效時(shí),表示總線正在被某個(gè)設(shè)備使用表示總線正在被某個(gè)設(shè)備使用. . 圖圖6.5 6.5 鏈?zhǔn)讲樵兎绞芥準(zhǔn)讲樵兎绞?/p>

27、2.2.計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式v總線上的每個(gè)部件通過公共的總線上的每個(gè)部件通過公共的BRBR線發(fā)出請(qǐng)求線發(fā)出請(qǐng)求; ;v當(dāng)當(dāng)BS=0BS=0時(shí)時(shí), ,總線控制器令其中的計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)總線控制器令其中的計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù), ,并且并且將計(jì)數(shù)值發(fā)向各個(gè)部件將計(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)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)備地址一致時(shí), ,該設(shè)備獲得總線控制權(quán)該設(shè)備獲得總線控制權(quán), ,置置BR=0,RS=1,BR=0,RS=1,同時(shí)中止計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)及查詢工作同時(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)直至該設(shè)備完成數(shù)據(jù)傳送之后據(jù)傳送之后, ,撤銷撤銷BSBS

28、信號(hào)信號(hào). .總總線線控控制制器器I/OI/O接口接口0 0I/OI/O接口接口1 1I/OI/O接口接口n n數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線地址線地址線BSBSBRBR圖圖6.6 6.6 計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式 定時(shí)查詢定時(shí)查詢地址地址計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢的特點(diǎn)計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢的特點(diǎn): :優(yōu)先級(jí)次序較靈活優(yōu)先級(jí)次序較靈活當(dāng)總線控制器因授當(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)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控可從以下方式中選擇一種來控制下一次計(jì)數(shù)的起始值制下一次計(jì)數(shù)的起始值: :v下一次計(jì)數(shù)的起始值為下一次計(jì)數(shù)的起始值為0,0,這種方式的優(yōu)先級(jí)固定不變這種方式的優(yōu)

29、先級(jí)固定不變, ,設(shè)備碼小設(shè)備碼小的設(shè)備優(yōu)先級(jí)高的設(shè)備優(yōu)先級(jí)高; ;v下一次計(jì)數(shù)的起始值為上一次的中止值下一次計(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)這相當(dāng)于循環(huán)檢測(cè), ,各設(shè)各設(shè)備的設(shè)備級(jí)相等備的設(shè)備級(jí)相等; ;v下一次計(jì)數(shù)的起始值由程序設(shè)定下一次計(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)程序可靈活改變?cè)O(shè)備的優(yōu)先級(jí). .總總線線控控制制器器I/OI/O接口接口0 0I/OI/O接口接口1 1I/OI/O接口接口n n數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線地址線地址線BSBSBRBR圖圖6.66.6計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式 定時(shí)查詢定時(shí)查詢地址地址計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 總總線線控控制制器器I/OI

30、/O接口接口0 0I/OI/O接口接口1 1I/OI/O接口接口n n數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線地址線地址線BSBSBRBR0 0BRBR1 1BRBRn nBGBGn nBGBG1 1BGBG0 0內(nèi)有排隊(duì)電路內(nèi)有排隊(duì)電路3 3、獨(dú)立請(qǐng)求方式、獨(dú)立請(qǐng)求方式v每一個(gè)設(shè)備都有兩根控制線每一個(gè)設(shè)備都有兩根控制線: :總線批準(zhǔn)總線批準(zhǔn)BGiBGi和總線請(qǐng)求和總線請(qǐng)求BRi;BRi;v 所有設(shè)備共用一條總線忙控制線所有設(shè)備共用一條總線忙控制線BS;BS; 圖圖6.7 6.7 獨(dú)立請(qǐng)求方式獨(dú)立請(qǐng)求方式總總線線控控制制器器I/OI/O接口接口0 0I/OI/O接口接口1 1I/OI/O接口接口n n數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線地址線地

31、址線BSBSBRBR0 0BRBR1 1BRBRn nBGBGn nBGBG1 1BGBG0 0內(nèi)有排隊(duì)電路內(nèi)有排隊(duì)電路3 3、獨(dú)立請(qǐng)求方式、獨(dú)立請(qǐng)求方式v每一個(gè)設(shè)備都可以發(fā)總線請(qǐng)求信號(hào)每一個(gè)設(shè)備都可以發(fā)總線請(qǐng)求信號(hào)BRi,BRi,總線控制器中有總線控制器中有一排隊(duì)電路一排隊(duì)電路, ,根據(jù)一定優(yōu)先次序決定先響應(yīng)哪個(gè)部件的根據(jù)一定優(yōu)先次序決定先響應(yīng)哪個(gè)部件的請(qǐng)請(qǐng)求求BRi,BRi, 然后送回批準(zhǔn)信號(hào)然后送回批準(zhǔn)信號(hào)BGiBGi; ; 圖圖6.7 6.7 獨(dú)立請(qǐng)求方式獨(dú)立請(qǐng)求方式總總線線控控制制器器I/OI/O接口接口0 0I/OI/O接口接口1 1I/OI/O接口接口n n數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線地址線地址

32、線BSBSBRBR0 0BRBR1 1BRBRn nBGBGn nBGBG1 1BGBG0 0內(nèi)有排隊(duì)電路內(nèi)有排隊(duì)電路v該設(shè)備接到該設(shè)備接到BGiBGi信號(hào)后信號(hào)后, ,將將BRiBRi置置0,0,并將并將BSBS置置1, 1,開始傳送數(shù)開始傳送數(shù)據(jù)據(jù); ;v 傳送完畢傳送完畢, ,將將BSBS置置0.0. 圖圖6.7 6.7 獨(dú)立請(qǐng)求方式獨(dú)立請(qǐng)求方式獨(dú)立請(qǐng)求方式的特點(diǎn)獨(dú)立請(qǐng)求方式的特點(diǎn): :v響應(yīng)速度最快響應(yīng)速度最快( (與前述兩種方式相比與前述兩種方式相比) )；v優(yōu)先級(jí)策略完全由總線控制器決定優(yōu)先級(jí)策略完全由總線控制器決定, ,可以編程改可以編程改變；變；v控制線數(shù)量多控制線數(shù)量多, ,

33、總線控制復(fù)雜總線控制復(fù)雜. .6.2.2 6.2.2 總線通信控制總線通信控制 主機(jī)與外設(shè)通過總線進(jìn)行信息交換時(shí)主機(jī)與外設(shè)通過總線進(jìn)行信息交換時(shí), , 必然存必然存在時(shí)間上的配合和動(dòng)作的協(xié)調(diào)在時(shí)間上的配合和動(dòng)作的協(xié)調(diào). .一、基本概念一、基本概念v總線周期總線周期: :連接在總線上的兩個(gè)部件連接在總線上的兩個(gè)部件, ,完成一次完成一次完整且可靠的信息傳輸時(shí)間完整且可靠的信息傳輸時(shí)間. .分為以下分為以下4 4個(gè)階段個(gè)階段: :1. 1.申請(qǐng)分配階段申請(qǐng)分配階段 需要使用總線的主設(shè)備提申請(qǐng)需要使用總線的主設(shè)備提申請(qǐng), ,仲裁機(jī)構(gòu)決定下仲裁機(jī)構(gòu)決定下一傳輸周期總線使用權(quán)授予某一申請(qǐng)者一傳輸周期總線

34、使用權(quán)授予某一申請(qǐng)者. .2.2.尋址階段尋址階段v被授權(quán)的主設(shè)備通過總線發(fā)出本次要訪問的從被授權(quán)的主設(shè)備通過總線發(fā)出本次要訪問的從設(shè)備地址及相關(guān)命令設(shè)備地址及相關(guān)命令, ,啟動(dòng)該設(shè)備啟動(dòng)該設(shè)備. .3.3.傳數(shù)階段傳數(shù)階段v主、從設(shè)備經(jīng)數(shù)據(jù)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換主、從設(shè)備經(jīng)數(shù)據(jù)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換. .4.4.結(jié)束階段結(jié)束階段v主設(shè)備信息從總線撤除主設(shè)備信息從總線撤除, ,讓出總線使用權(quán)讓出總線使用權(quán). .二、總線通信控制二、總線通信控制v兩個(gè)設(shè)備傳送數(shù)據(jù)時(shí)兩個(gè)設(shè)備傳送數(shù)據(jù)時(shí), ,需要提供控制數(shù)據(jù)傳送的需要提供控制數(shù)據(jù)傳送的定時(shí)信號(hào)定時(shí)信號(hào), ,例發(fā)送方何時(shí)將數(shù)據(jù)加載在總線上例發(fā)送方何時(shí)將數(shù)據(jù)加載在總

35、線上, ,接接受方何時(shí)可以從總線上下載數(shù)據(jù)；受方何時(shí)可以從總線上下載數(shù)據(jù)；v從定時(shí)的角度出發(fā)從定時(shí)的角度出發(fā), ,可將總線通信方式分為以下可將總線通信方式分為以下兩種：兩種： 1. 1.同步通信同步通信( (無應(yīng)答通信無應(yīng)答通信) )v定義定義: :由一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)鐘給連接到總線上的所有由一個(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)設(shè)備提供定時(shí)信號(hào). .可由一個(gè)時(shí)鐘周期可由一個(gè)時(shí)鐘周期( (或多個(gè)時(shí)或多個(gè)時(shí)鐘周期鐘周期) )構(gòu)成一個(gè)總線周期構(gòu)成一個(gè)總線周期, ,在一個(gè)總線周期內(nèi)完在一個(gè)總線周期內(nèi)完成一次數(shù)據(jù)傳送成一次數(shù)據(jù)傳送. .v v總線周期包括總線周期包括4 4個(gè)時(shí)鐘周期個(gè)時(shí)鐘周期.

36、.對(duì)于讀命令對(duì)于讀命令, ,其總線周期為其總線周期為: :vT1:T1:主模塊發(fā)地址主模塊發(fā)地址 ; ;v T2: T2:主模塊發(fā)讀命令主模塊發(fā)讀命令; ;v T3: T3:從模塊提供數(shù)據(jù)從模塊提供數(shù)據(jù); ;v T4: T4:主模塊撤銷讀命令主模塊撤銷讀命令, ,從模塊撤銷數(shù)據(jù)從模塊撤銷數(shù)據(jù)時(shí)鐘時(shí)鐘總線傳輸周期總線傳輸周期T1T1 T2T2 T3T3 T4T4地址地址讀命令讀命令數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 圖圖6.8 6.8 同步式數(shù)據(jù)輸入傳輸同步式數(shù)據(jù)輸入傳輸v v優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 總線周期固定總線周期固定; ;主從設(shè)備之間配合簡單一致主從設(shè)備之間配合簡單一致. .v缺點(diǎn)缺點(diǎn): :主從模塊時(shí)間配合屬于強(qiáng)制性同步主

37、從模塊時(shí)間配合屬于強(qiáng)制性同步, ,按照最慢速度按照最慢速度的部件設(shè)計(jì)公共時(shí)鐘的部件設(shè)計(jì)公共時(shí)鐘, ,影響總線工作效率影響總線工作效率; ;缺乏靈活性缺乏靈活性. .v適用適用: :線路短、部件速度接近線路短、部件速度接近. .時(shí)鐘時(shí)鐘總線傳輸周期總線傳輸周期T1T1 T2T2 T3T3 T4T4地址地址讀命令讀命令數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 圖圖6.8 6.8 同步式數(shù)據(jù)輸入傳輸同步式數(shù)據(jù)輸入傳輸2.2.異步通信異步通信( (應(yīng)答通信應(yīng)答通信) )v定義定義: :允許各模塊速度的不一致允許各模塊速度的不一致, ,沒有公共時(shí)沒有公共時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)鐘標(biāo)準(zhǔn), ,從而沒有統(tǒng)一的總線周期從而沒有統(tǒng)一的總線周期, ,靠主從設(shè)靠主

38、從設(shè)備之間的備之間的 “ “請(qǐng)求請(qǐng)求- -應(yīng)答應(yīng)答”( (握手握手) )方式通信；方式通信；v過程過程: :主設(shè)備發(fā)出請(qǐng)求主設(shè)備發(fā)出請(qǐng)求RequestRequest信號(hào)信號(hào), ,等待從等待從設(shè)備反饋回來應(yīng)答設(shè)備反饋回來應(yīng)答AcknowledgeAcknowledge信號(hào)后信號(hào)后, ,才才開始通信開始通信. .v特點(diǎn)特點(diǎn): :從從“請(qǐng)求請(qǐng)求”到到“回答回答”的時(shí)間是由操的時(shí)間是由操作的實(shí)際時(shí)間決定的作的實(shí)際時(shí)間決定的, ,而不是由而不是由CPUCPU的節(jié)拍的節(jié)拍硬性規(guī)定硬性規(guī)定, ,故保證兩個(gè)工作速度相差很大的故保證兩個(gè)工作速度相差很大的設(shè)備間可靠地進(jìn)行信息交換設(shè)備間可靠地進(jìn)行信息交換, ,自動(dòng)

39、完成時(shí)間自動(dòng)完成時(shí)間的配合的配合; ; 成本高成本高. .2.2.異步通信異步通信( (應(yīng)答通信應(yīng)答通信) )v分類分類( (根據(jù)根據(jù)“請(qǐng)求請(qǐng)求”和和“回答回答”信號(hào)的撤銷信號(hào)的撤銷是否互鎖是否互鎖) )：不互鎖、半互鎖、全互鎖不互鎖、半互鎖、全互鎖不互鎖不互鎖: “: “請(qǐng)求請(qǐng)求”和和“回答回答”信號(hào)都有一定的信號(hào)都有一定的時(shí)間寬度，時(shí)間寬度， “ “請(qǐng)求請(qǐng)求” ” 信號(hào)的結(jié)束和信號(hào)的結(jié)束和“回答回答”信號(hào)的結(jié)束不互鎖，如圖信號(hào)的結(jié)束不互鎖，如圖7.10(a) 7.10(a) 所示。所示。請(qǐng)求請(qǐng)求回答回答圖圖7.10(a) 7.10(a) 請(qǐng)求與回答信號(hào)的互鎖請(qǐng)求與回答信號(hào)的互鎖2.2.異步

40、通信異步通信( (應(yīng)答通信應(yīng)答通信) )v分類分類( (根據(jù)根據(jù)“請(qǐng)求請(qǐng)求”和和“回答回答”信號(hào)的撤銷信號(hào)的撤銷是否互鎖是否互鎖) )：不互鎖、半互鎖、全互鎖不互鎖、半互鎖、全互鎖半互鎖：半互鎖： “ “請(qǐng)求請(qǐng)求” ” 的撤銷取決于接受到的撤銷取決于接受到“回回答答”信號(hào)，而信號(hào)，而“回答回答”信號(hào)的撤銷由從設(shè)備自信號(hào)的撤銷由從設(shè)備自己決定，如圖己決定，如圖7.10(b) 7.10(b) 所示。所示。請(qǐng)求請(qǐng)求回答回答圖圖7.10(b) 7.10(b) 請(qǐng)求與回答信號(hào)的互鎖請(qǐng)求與回答信號(hào)的互鎖2.2.異步通信異步通信( (應(yīng)答通信應(yīng)答通信) )v分類分類( (根據(jù)根據(jù)“請(qǐng)求請(qǐng)求”和和“回答回答”

41、信號(hào)的撤銷信號(hào)的撤銷是否互鎖是否互鎖) )：不互鎖、半互鎖、全互鎖不互鎖、半互鎖、全互鎖全互鎖：全互鎖： “ “請(qǐng)求請(qǐng)求” ” 的撤銷取決于接受到的撤銷取決于接受到“回回答答”信號(hào)，而信號(hào)，而“請(qǐng)求請(qǐng)求” ” 的撤銷導(dǎo)致的撤銷導(dǎo)致“回答回答”信號(hào)的撤銷，如圖信號(hào)的撤銷，如圖7.10(c) 7.10(c) 所示。所示。 靈活性、可靠性最高。靈活性、可靠性最高。請(qǐng)求請(qǐng)求回答回答圖圖7.10(b) 7.10(b) 請(qǐng)求與回答信號(hào)的互鎖請(qǐng)求與回答信號(hào)的互鎖6.3 6.3 總線標(biāo)準(zhǔn)總線標(biāo)準(zhǔn)6.3.1 6.3.1 何謂總線標(biāo)準(zhǔn)何謂總線標(biāo)準(zhǔn)v系統(tǒng)與各功能模塊、模塊和模塊之間互系統(tǒng)與各功能模塊、模塊和模塊之間

42、互連的標(biāo)準(zhǔn)界面；連的標(biāo)準(zhǔn)界面；v國際公布或推薦的互連各個(gè)模塊的標(biāo)準(zhǔn)，國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；間互連的標(biāo)準(zhǔn)界面；v 該界面對(duì)其兩端的模塊而言都是透明的，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)的要求即界面的一方只需根據(jù)總線標(biāo)準(zhǔn)的要求來完成自身一方接口功能的設(shè)計(jì)，不必來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?？紤]對(duì)方于界面的接口方式。6.3.2 6.3.2 標(biāo)準(zhǔn)化的好處標(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。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)

43、使系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡化，便于模塊制定總線標(biāo)準(zhǔn)使系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡化，便于模塊生產(chǎn)批量化，確保性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，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、不匹配的問題。不通用、不匹配的問題。6.3.3 6.3.3 流行的總線標(biāo)準(zhǔn)流行的總線標(biāo)準(zhǔn)一、一、ISAISA總線總線二、二、EISAEISA總線總線三、三、VESAVESA總線總線四、四、PCIPCI總線總線五、五、AGPAGP總線總線六、六、RS-232CRS-232C總線總線七、七、UABUAB總線總線具體標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容略。具體標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容略。第七章第七章 總線總線 習(xí)題課習(xí)題課一、選擇題一、選

44、擇題1. 1.三種集中式總線控制中，三種集中式總線控制中，( )( )方式對(duì)電路方式對(duì)電路故障最敏感。故障最敏感。A.A.鏈?zhǔn)讲樵?；鏈?zhǔn)讲樵?；B.B.計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢；計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢；C.C.獨(dú)立請(qǐng)求。獨(dú)立請(qǐng)求。2.2.連接計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的總線屬于連接計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的總線屬于( )( )總線?？偩€。A.A.內(nèi)；內(nèi)； B.B.系統(tǒng)系統(tǒng) ； C.C.通信。通信。3.3.三種集中式總線控制中，三種集中式總線控制中，( )( )方式響應(yīng)最方式響應(yīng)最快。快。A.B.C.A.B.C.同同1 1題。題。4.4.計(jì)算機(jī)中使用總線結(jié)構(gòu)便于增減外設(shè)，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)便于

45、實(shí)現(xiàn)積木化，同時(shí)( )( )。A.A.減少了信息傳輸量；減少了信息傳輸量；B.B.提高了信息傳輸速度；提高了信息傳輸速度；C.C.減少了信息傳輸線的條數(shù)；減少了信息傳輸線的條數(shù)；D.D.加重加重CPUCPU工作量。工作量。5.5.信息可以在兩個(gè)方向上同時(shí)傳輸?shù)目偩€信息可以在兩個(gè)方向上同時(shí)傳輸?shù)目偩€屬于屬于( )( )。A.A.單工總線單工總線 B.B.半雙工總線半雙工總線C.C.全雙工總線全雙工總線 D.D.單向總線單向總線6.6.串行總線與并行總線比，串行總線與并行總線比，( )( )。A.A.串行總線成本高，速度快；串行總線成本高，速度快；B.B.串行總線成本高，速度慢；串行總線成本高，速

46、度慢；C.C.并行總線成本高，速度快；并行總線成本高，速度快；D.D.并行總線成本低，速度快；并行總線成本低，速度快；7.7.總線的獨(dú)立請(qǐng)求方式的缺點(diǎn)是總線的獨(dú)立請(qǐng)求方式的缺點(diǎn)是( )( )。A.A.線路簡單；線路簡單； B.B.響應(yīng)速度慢；響應(yīng)速度慢；C.C.對(duì)優(yōu)先級(jí)的控制不靈活；對(duì)優(yōu)先級(jí)的控制不靈活；D.D.所需控制線多。所需控制線多。8.8.在鏈?zhǔn)讲樵兎绞较拢阪準(zhǔn)讲樵兎绞较拢? )( )。A.A.總線設(shè)備的優(yōu)先級(jí)可變；總線設(shè)備的優(yōu)先級(jí)可變；B.B.越靠近總線控制器的設(shè)備優(yōu)先級(jí)越高；越靠近總線控制器的設(shè)備優(yōu)先級(jí)越高；C.C.各設(shè)備的優(yōu)先級(jí)相等；各設(shè)備的優(yōu)先級(jí)相等；D.D.各設(shè)備獲得總線使

47、用權(quán)的機(jī)會(huì)均等。各設(shè)備獲得總線使用權(quán)的機(jī)會(huì)均等。9.9.總線的異步通信方式總線的異步通信方式( )( )。A.A.不采用時(shí)鐘信號(hào)，只采用握手信號(hào)；不采用時(shí)鐘信號(hào)，只采用握手信號(hào)；B.B.既采用時(shí)鐘信號(hào)，又采用握手信號(hào)；既采用時(shí)鐘信號(hào)，又采用握手信號(hào)；C.C.既不采用時(shí)鐘信號(hào)，又不采用握手信號(hào)。既不采用時(shí)鐘信號(hào)，又不采用握手信號(hào)。10.10.不同的信號(hào)，共用一組信號(hào)線，分時(shí)傳送，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這種總線傳輸方式是( )( )。A.A.猝發(fā)；猝發(fā)； B.B.并行；并行； C.C.復(fù)用。復(fù)用。11.11.系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)線、地址線和控制線是根據(jù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)線、地址

48、線和控制線是根據(jù)( )( )來劃分的。來劃分的。A.A.總線所處的位置；總線所處的位置；B.B.總線的傳輸方向；總線的傳輸方向；C.C.總線傳輸?shù)膬?nèi)容?？偩€傳輸?shù)膬?nèi)容。12.12.總線通信中的同步控制是（總線通信中的同步控制是（ ）。）。A.A.只適合于只適合于CPUCPU的控制方式；的控制方式；B.B.由統(tǒng)一時(shí)序控制的方式；由統(tǒng)一時(shí)序控制的方式；C.C.只適合于外設(shè)控制的方式。只適合于外設(shè)控制的方式。13.13.在計(jì)數(shù)器查詢方式下，若每一次計(jì)數(shù)從在計(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)開始，則上一次計(jì)數(shù)的終止點(diǎn)開始，則( )( )。A.A.設(shè)備號(hào)小的優(yōu)先級(jí)高；設(shè)備號(hào)小的優(yōu)先級(jí)高；

49、B.B.每個(gè)設(shè)備使用總線的機(jī)會(huì)相等；每個(gè)設(shè)備使用總線的機(jī)會(huì)相等；C.C.設(shè)備號(hào)大的優(yōu)先級(jí)高。設(shè)備號(hào)大的優(yōu)先級(jí)高。14.14.在計(jì)數(shù)器查詢方式下，若計(jì)數(shù)從在計(jì)數(shù)器查詢方式下，若計(jì)數(shù)從0 0開始，開始，則則( )( )。A.B.C.A.B.C.同上題。同上題。15.15.微機(jī)中控制總線提供的完整信息是微機(jī)中控制總線提供的完整信息是( )( )。A.A.存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器和I/OI/O設(shè)備的地址碼；設(shè)備的地址碼；B.B.所有存儲(chǔ)器和所有存儲(chǔ)器和I/OI/O設(shè)備的時(shí)序信號(hào)和控設(shè)備的時(shí)序信號(hào)和控制信號(hào)；制信號(hào)；C.C.來自存儲(chǔ)器和來自存儲(chǔ)器和I/OI/O設(shè)備的響應(yīng)信號(hào)；設(shè)備的響應(yīng)信號(hào)；D.D.上述各項(xiàng)；上述

50、各項(xiàng)；E. E.上述上述B B、C C兩項(xiàng)；兩項(xiàng)；F.F.上述上述A A、B B兩項(xiàng)。兩項(xiàng)。1616、總線、總線( )( )通信方式能夠適用于速度差異較通信方式能夠適用于速度差異較大的部件之間的通信。大的部件之間的通信。A.A.同步同步 B.B.全互鎖全互鎖 C.C.非互鎖非互鎖 D.D.半同步半同步1717、 全互鎖方式中，全互鎖方式中，( )( )。A.A.就緒信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)的上升邊沿和下降邊沿就緒信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)的上升邊沿和下降邊沿都相互鎖定。都相互鎖定。B.B.就緒信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)的上升邊沿相互鎖定。就緒信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)的上升邊沿相互鎖定。C.C.就緒信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)的下降邊沿相互鎖定。就緒信

51、號(hào)和應(yīng)答信號(hào)的下降邊沿相互鎖定。D.D.就緒信號(hào)的上升和下降邊沿都與應(yīng)答信號(hào)的就緒信號(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。上升邊沿相互鎖定。1818、在各種異步通信方式中，速度最快的是、在各種異步通信方式中，速度最快的是（ ）。）。A.A.全互鎖全互鎖 B.B.半互鎖半互鎖 C.C.非互鎖非互鎖1919、總線中數(shù)據(jù)信號(hào)和地址信號(hào)分別用一組線路、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（同時(shí)傳輸，這種傳輸方式屬于（ ）。）。A.A.串行傳輸串行傳輸 B.B.并行傳輸并行傳輸C.C.復(fù)合傳輸復(fù)合傳輸 D.D.消息傳輸消息傳輸20.20.總線中數(shù)據(jù)信號(hào)和地址信號(hào)分

52、別用一組線路總線中數(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（同時(shí)傳輸，這種傳輸方式屬于（ ）。）。A.A.串行傳輸串行傳輸 B.B.并行傳輸并行傳輸C.C.復(fù)合傳輸復(fù)合傳輸 D.D.消息傳輸消息傳輸2121、為了對(duì)、為了對(duì)n n個(gè)設(shè)備使用總線的請(qǐng)求進(jìn)行仲裁，個(gè)設(shè)備使用總線的請(qǐng)求進(jìn)行仲裁，在獨(dú)立請(qǐng)求方式中需要在獨(dú)立請(qǐng)求方式中需要( )( )根控制線。根控制線。A.nA.n條條 B.3 B.3 條條 C.2nC.2n條條 D.(2n+1)D.(2n+1)條條2222、為了對(duì)、為了對(duì)n n個(gè)設(shè)備使用總線的請(qǐng)求進(jìn)行仲裁，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阪準(zhǔn)讲樵兎绞?/p>

53、中需要( )( )根控制線。根控制線。A.nA.n條條 B.3 B.3 條條 C.2nC.2n條條 D.(2n+1)D.(2n+1)條條2323、PCPC機(jī)數(shù)據(jù)總線的信號(hào)狀態(tài)是（機(jī)數(shù)據(jù)總線的信號(hào)狀態(tài)是（ ）。）。A.A.單向雙態(tài)單向雙態(tài) B.B.雙向雙態(tài)雙向雙態(tài)C.C.單向三態(tài)單向三態(tài) D.D.雙向三態(tài)雙向三態(tài)2424、PCPC機(jī)地址總線的信號(hào)狀態(tài)是（機(jī)地址總線的信號(hào)狀態(tài)是（ ）。）。A.A.單向雙態(tài)單向雙態(tài) B.B.雙向雙態(tài)雙向雙態(tài)C.C.單向三態(tài)單向三態(tài) D.D.雙向三態(tài)雙向三態(tài)2525、同步通信之所以比異步通信具有較高的傳輸、同步通信之所以比異步通信具有較高的傳輸率，是因?yàn)椋?，是因?yàn)椋?）。）。A.A.同步通信不需要應(yīng)答信號(hào)同步通信不需要應(yīng)答信號(hào)B.B.同步通信的總線長度較短同步通信的總線長度較短C.C.同步通信用一個(gè)公共的時(shí)鐘信號(hào)