计算机组成原理习题第六章总线系统.pdf

计算机组成原理中的总线系统是计算机硬件架构的关键组成部分，它负责在系统内部的不同组件之间传输数据、地址和控制信号。本章习题主要涵盖了总线的类型、特性、接口标准以及其工作原理。 1. PCI（Peripheral Component Interconnect）总线是一种高性能的局部总线，采用**集中式仲裁**方式，每个PCI设备都有独立的总线请求（Bus Request, BR）和总线授权（Bus Grant, BG）信号线与**总线控制器**相连。这样确保了总线使用权的公平分配。 2. SCSI（Small Computer System Interface）是介于**CPU**和**存储器**之间的并行I/O接口，能够连接**最多8台**不同类型的高速外围设备，如硬盘驱动器、磁带驱动器和光驱等。 3. 总线的特性通常包括**机械特性**、**电气特性**、**功能特性**和**时间特性**，这些特性定义了总线的物理连接、信号规范、功能定义和时序控制，因此必须统一标准以确保兼容性。 4. 微型计算机的标准总线从16位的**ISA（Industry Standard Architecture）**总线发展到32位的**EISA（Extended Industry Standard Architecture）**和**MCA（Micro Channel Architecture）**总线，再到64位的**PCI**和后续的**PCI-X**、**PCI-E**等，以适应更高的数据传输需求。 选择题部分： 1. 计算机使用总线结构的主要优点是便于模块化设计，同时**减少了信息传输线的条数**，使得硬件设计更为简洁。 2. PCI总线是一个与处理器无关的高速外围总线，基本传输机制是**猝发式传送（Burst Transfer）**，能连续传输多个数据包。 3. 描述PCI总线中，错误的概念是**PCI设备一定是主设备**，因为PCI设备也可以作为从设备，响应其他设备的请求。 4. 并行I/O标准接口SCSI中，一块适配器可以连接**7台**具有SCSI接口的设备。 总线的其他知识点： - **SCSI**接口以菊花链形式最多可连接7台设备。 - 外设通过适配器与系统总线连接，适配器的作用是数据缓冲、格式转换和控制外设操作。 - 计算机使用总线结构便于积木化设计，同时也减少了信息传输线的数量，提高了系统扩展性。 - 多总线结构中，交叉编址多模存储器对提高系统吞吐率最有效。 - 系统总线中的控制线提供主存、I/O接口设备的控制信号和响应信号。 - 从信息流效率看，单总线系统的工作效率最低，而猝发式传送能提高数据传输效率。 - 系统总线根据传输信息种类分为地址线、数据线和控制线。 - 数据总线的宽度由总线的时间特性定义。 - 三总线结构由系统总线、内存总线和I/O总线组成。 - 单总线结构的总线利用率最低，但双总线结构的系统吞吐量最高。 - 面向总线的结构形式简化了系统设计，易于扩展和维护。 简答题： 1. 通用串口I/O标准接口IEEE1394，又称FireWire或iLink，提供高速双向数据传输，支持热插拔，具有自动协商带宽和供电能力，适用于音频、视频设备等高速数据传输需求。 2. “面向总线”的形式优点在于模块化设计，易于升级和扩展，各部件可以独立设计，减少接口复杂性，增强系统的灵活性和兼容性。此外，这种方式也有利于提高系统的整体性能和可靠性。