自考“計(jì)算機(jī)組成原理”串講資料（6）

歷年真題：

（2001年）5.總線：計(jì)算機(jī)中連接功能單元的公共線路，是一束信號(hào)線的集合，包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。

（2001年）8.同步通信方式：采用這種方式的總線傳輸中，所有的設(shè)備都從一個(gè)公共的時(shí)鐘信號(hào)中獲得定時(shí)信息。

（2002年）4.主設(shè)備：獲得總線控制權(quán)的設(shè)備。

（2003年）19.猝發(fā)數(shù)據(jù)傳輸方式：在一個(gè)總線周期內(nèi)傳輸存儲(chǔ)地址連續(xù)的多個(gè)數(shù)據(jù)字的總線傳輸方式。

（2004年）16.總線的同步通信方式：采用這種方式的總線傳輸中，所有的設(shè)備都從一個(gè)公共的時(shí)鐘信號(hào)中獲得定時(shí)信息。

（2005年）24.總線從設(shè)備：被主設(shè)備訪問的設(shè)備。

近年以來每年考本章的名詞稱解釋，所以第五章的名稱解釋是考試的重點(diǎn)。這里給大家列出了本章的名詞解釋，大家要熟悉一下，這都是本章的基本概念，有利于做名稱解釋、選擇題、改錯(cuò)題和填空題。

1、猝發(fā)轉(zhuǎn)輸方式：在一個(gè)總線周期內(nèi)傳輸存儲(chǔ)地址連續(xù)的多個(gè)數(shù)據(jù)字的總線傳輸方式。

2、四邊沿協(xié)議（全互鎖）：全互鎖的總線通信異步方式，就緒信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)的上升邊沿和下降邊沿都是觸發(fā)邊沿。

3、碼元：信息傳輸通道中，攜帶數(shù)據(jù)信息的信號(hào)單元。

4、波特率：碼元傳輸速率，每秒通過信道傳輸?shù)拇a元數(shù)。（傳的是信號(hào)）

5、比特率：信息位傳輸速率，每秒鐘通過信道傳輸?shù)挠行畔⒘?。（傳的是信息?/p>

6、UART：通用異步接收器/發(fā)送器，一種典型的集成電路異步串行接口電路。

7、主設(shè)備：獲得總線控制權(quán)的設(shè)備。

8、從設(shè)備：被主設(shè)備訪問的設(shè)備。

9、總線事務(wù)：從總線的請(qǐng)求到完成總線的使用的操作序列。

10、總線協(xié)議：總線通信同步方式規(guī)則，規(guī)定實(shí)現(xiàn)總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩〞r(shí)規(guī)則。

11、總線訪問延遲：是主設(shè)備為獲得總線控制權(quán)而等待的時(shí)間。

12、總線周期：是主設(shè)備占用總線的時(shí)間。

13、總線裁決方式：決定總線由哪個(gè)設(shè)備進(jìn)行控制的方式。

14、系統(tǒng)總線：是用來連接系統(tǒng)內(nèi)各大功能模塊或設(shè)備，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)種各電路板的連接。

15、數(shù)據(jù)幀：串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈桓袷?，包括起始位，數(shù)據(jù)位，校驗(yàn)位，結(jié)束位和空閑位。

16、同步通信：所有的設(shè)備都從一個(gè)公共的時(shí)鐘信號(hào)中獲得定時(shí)信息。

17、異步通信：使用一個(gè)在CPU和設(shè)備之間的“握手”信號(hào)，去除了公共的時(shí)鐘信號(hào)，從而使得操作變成異步的。非互鎖、半互鎖、全互鎖。

18、鏈?zhǔn)讲樵兎绞剑ň栈ㄦ湻绞剑焊魃暾?qǐng)總線的設(shè)備合用一條總線作為請(qǐng)求信號(hào)線，而總線控制設(shè)備的響應(yīng)信號(hào)線則串接在各設(shè)備間。

19、計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式：集中式總線裁決方式之一，設(shè)備要求使用總線時(shí)通過一條公用請(qǐng)求線發(fā)出，總線控制器按計(jì)數(shù)的值對(duì)各設(shè)備進(jìn)行查詢。

20、獨(dú)立請(qǐng)求方式：集中式總線裁決方式之一，每一個(gè)設(shè)備都有一個(gè)獨(dú)立的總線請(qǐng)求信號(hào)線送到總線控制器，控制器也給各設(shè)備分別發(fā)送一個(gè)總線響應(yīng)信號(hào)。

21、串行傳輸：是指數(shù)據(jù)的傳輸在一條線路上按位進(jìn)行。（只需一條數(shù)據(jù)傳輸線，線路的成本低，適合于長距離的數(shù)據(jù)傳輸）

22、并行傳輸：每個(gè)數(shù)據(jù)位都需要單獨(dú)一條傳輸線，所有的數(shù)據(jù)位同時(shí)進(jìn)行傳輸。（在采用并行傳輸方式的總線中，除了有傳輸數(shù)據(jù)的線路外，還可以具有傳輸?shù)刂泛涂刂菩盘?hào)的線路，地址線用于選擇存儲(chǔ)單元和設(shè)備，控制線用于傳遞操作信號(hào)）

23、復(fù)合傳輸：又稱總線復(fù)用的傳輸方式，它使不同的信號(hào)在同一條信號(hào)線上傳輸，不同的信號(hào)在不同的時(shí)間片中輪流地身總線的同一條信號(hào)線上發(fā)出。（它與并串傳輸?shù)膮^(qū)別在于分時(shí)地傳輸同一數(shù)據(jù)源的不同信息。）

24、消息傳輸方式：總線的信息傳輸方式之一，將總線需要傳送的數(shù)據(jù)信息、地址信息、和控制信息等組合成一個(gè)固定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以猝發(fā)方式進(jìn)行傳輸。

25、總線：一組可由多個(gè)部件分時(shí)共享的信息傳輸線。

二、選擇填空題：

歷年真題：

2000年：

8.“總線忙”信號(hào)由（ ）建立。

A.獲得總線控制權(quán)的設(shè)備 B.發(fā)出“總線請(qǐng)求”的設(shè)備

C.總線控制器 D.CPU

「分析」：在總線控制機(jī)制中，準(zhǔn)備使用總線的設(shè)備向總線控制器發(fā)出“總線請(qǐng)求”由總線控制器進(jìn)行裁決。如果經(jīng)裁決允許該設(shè)備使用總線，就由總線控制器向該設(shè)備發(fā)出一個(gè)“總線允許”信號(hào)。該設(shè)備接收到此信號(hào)后，發(fā)出一個(gè)“總線忙”信號(hào)用來通知其他設(shè)備總線己被占用。當(dāng)該設(shè)備使用完總線時(shí)，將“總線忙”信號(hào)撤銷，釋放總線。

「答案」：A

12.系統(tǒng)總線是用來連接（ ）的總線。

「分析」：按總線的連線類型不同，總線可分為：① 芯片級(jí)總線（CPU內(nèi)部總線）：連接CPU內(nèi)部運(yùn)算器、控制器、寄存器等的數(shù)據(jù)通路。② 扳級(jí)總線：連接主板中的CPU和主存等部件，也稱局部總線。③ 系統(tǒng)總線是用來連接系統(tǒng)內(nèi)各大功能模塊或設(shè)備。

「答案」：系統(tǒng)內(nèi)各大功能模塊或設(shè)備

14.并行接口與I/O設(shè)備之間同時(shí)傳送的位數(shù)，大多是 （ ）位。

「分析」：并行接口與I/O設(shè)備之間同時(shí)傳送的8位數(shù)（1個(gè)字節(jié)）

「答案」：8

2001年：

14.在不同速度的設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)，（ ）。

A.必須采用同步控制方式

B.必須采用異步控制方式

C.可以選用同步方式，也可選用異步方式

D.必須采用應(yīng)答方式

「分析」：在不同速度的設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，既可以使用同步方式，也可以使用異步方式。異步方式主要是用于在不同的設(shè)備之間進(jìn)行通信，而如果兩種速度的設(shè)備使用同一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行控制，采用同步的數(shù)據(jù)傳送方式，同樣可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送，只是快速設(shè)備的速度性能發(fā)揮不出來。

「答案」：C

15.掛接在總線上的多個(gè)部件（ ）。

A.只能分時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，并只能分時(shí)從總線接收數(shù)據(jù)

B.只能分時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，但可同時(shí)從總線接收數(shù)據(jù)

C.可同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，并同時(shí)從總線接收數(shù)據(jù)

D.可同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，但只能分時(shí)從總線接收數(shù)據(jù)

「分析」：為了使總線上的數(shù)據(jù)不發(fā)生“碰撞”，掛接在總線上的多個(gè)設(shè)備只能分時(shí)地向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，即每一個(gè)時(shí)刻只能有一個(gè)設(shè)備可以向總線傳送數(shù)據(jù)，而從總線上接收數(shù)據(jù)的設(shè)備可有多個(gè)，因?yàn)榻邮諗?shù)據(jù)的設(shè)備不會(huì)對(duì)總線產(chǎn)生“干擾”。

「答案」：B

2002年：

12.異步傳送方式常用于（ ）中，作為主要控制方式。

A.微型機(jī)的CPU內(nèi)部控制

B.硬連線控制器

C.微程序控制器

D.串行I/O總線

「分析」：異步傳輸方式主要用于控制兩種速度有一定差別的設(shè)備的信息傳送，一般用在快速CPU與慢速的外設(shè)之間進(jìn)行串行通信的場合。

「答案」：D

13.串行總線主要用于（ ）。

A.連接主機(jī)與外圍設(shè)備

B.連接主存與CPU

C.連接運(yùn)算器與控制器

D.連接CPU內(nèi)部各部件

「分析」：串行通信方式由于其信息傳送速度慢、信息傳送的距離較長、所使用的信號(hào)線數(shù)量較少等特點(diǎn)，主要用于連接主機(jī)和慢速的外圍設(shè)備，例如主機(jī)與串行鼠標(biāo)之間的信息傳送。

「答案」：A

2003年：

4.下列說法中正確的是（ ）。

A.半雙工總線只能在一個(gè)方向上傳輸信息，全雙工總線可以在兩個(gè)方向上輪流傳輸信息

B.半雙工總線只能在一個(gè)方向上傳輸信息，全雙工總線可以在兩個(gè)方向上同時(shí)傳輸信息

C.半雙工總線可以在兩個(gè)方向上輪流傳輸信息，全雙工總線可以在兩個(gè)方向上同時(shí)傳輸信息

D.半雙工總線可以在兩個(gè)方向上同時(shí)傳輸信息，全雙工總線可以在兩個(gè)方向上輪流傳輸信息

「分析」：根據(jù)總線上信號(hào)的傳遞方向，總線可分為單向傳輸（單工）總線和雙向傳輸（雙工）總線，而雙工總線又可分為半雙工總線和全雙工總線。其中單工總線只能向一個(gè)方向傳遞信號(hào)，半雙工總線可以在兩個(gè)方向上輪流傳遞信號(hào)，全雙工總線可以在兩個(gè)方向上同時(shí)傳遞信號(hào)。 「答案」：C

9.在總線上，同一時(shí)刻（ ）。

A.只能有一個(gè)主設(shè)備控制總線傳輸操作

B.只能有一個(gè)從設(shè)備控制總線傳輸操作

C.只能有一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)從設(shè)備控制總線傳輸操作

D.可以有多個(gè)主設(shè)備控制總線傳輸操作

「分析」：總線上的設(shè)備要控制總線必須先獲得總線的控制權(quán)，獲得總線控制權(quán)的設(shè)備稱為主設(shè)備，被主設(shè)備訪問的設(shè)備稱為從設(shè)備。在總線上信息的傳輸由主設(shè)備啟動(dòng)，一條總線上可以有多個(gè)設(shè)備能成為主設(shè)備，但在同一時(shí)刻只能有一個(gè)主設(shè)備控制總線的傳輸操作。

「答案」：A

2004年：

4.系統(tǒng)級(jí)的總線是用來連接（ ）。

A.CPU 內(nèi)部的運(yùn)算器和寄存器

B.主機(jī)系統(tǒng)板上的所有部件

C.主機(jī)系統(tǒng)板上的各個(gè)芯片

D.系統(tǒng)中的各個(gè)功能模塊或設(shè)備

「分析」：按總線的連線類型不同，總線可分為：① 芯片級(jí)總線（CPU內(nèi)部總線）：連接CPU內(nèi)部運(yùn)算器、控制器、寄存器等的數(shù)據(jù)通路。② 扳級(jí)總線：連接主板中的CPU和主存等部件，也稱局部總線。③ 系統(tǒng)總線是用來連接系統(tǒng)內(nèi)各大功能模塊或設(shè)備。

「答案」：D

15.總線從設(shè)備是（ ）。

A. 掌握總線控制權(quán)的設(shè)備

B.申請(qǐng)作為從設(shè)備的設(shè)備

C. 被主設(shè)備訪問的設(shè)備

D.總線裁決部件

「分析」：主設(shè)備：獲得總線控制權(quán)的設(shè)備。從設(shè)備：被主設(shè)備訪問的設(shè)備。

「答案」：C

2005年：

12.波特率表示傳輸線路上（ ）。

A.信號(hào)的傳輸速率

B.有效數(shù)據(jù)的傳輸速率

C.校驗(yàn)信號(hào)的傳輸速率

D.干擾信號(hào)的傳輸速率

「分析」：波特率是碼元傳輸速率，每秒通過信道傳輸?shù)拇a元數(shù)。（傳的是信號(hào)）。比特率是信息位傳輸速率，每秒鐘通過信道傳輸?shù)挠行畔⒘?。（傳的是信息?/p>

「答案」：A

13.不同信號(hào)在同一條信號(hào)線上分時(shí)傳輸?shù)姆绞椒Q為（ ）。

A.總線復(fù)用方式

B.并串行傳輸方式

C.并行傳輸方式

D.串行傳輸方式

「分析」：串行傳輸是指數(shù)據(jù)的傳輸在一條線路上按位進(jìn)行。并行傳輸是每個(gè)數(shù)據(jù)位都需要單獨(dú)一條傳輸線，所有的數(shù)據(jù)位同時(shí)進(jìn)行傳輸。不同信號(hào)在同一條信號(hào)線上分時(shí)傳輸?shù)姆绞椒Q為總線復(fù)用方式。

「答案」：A

17.按照傳輸定時(shí)的方法劃分，總線數(shù)據(jù)通信方式可分為（ ）和 （ ）兩類。

「分析」：按照傳輸定時(shí)的方法劃分，總線數(shù)據(jù)通信方式可分為：① 同步通信：所有的設(shè)備都從一個(gè)公共的時(shí)鐘信號(hào)中獲得定時(shí)信息。② 異步通信：使用一個(gè)在CPU和設(shè)備之間的“握手”信號(hào)，去除了公共的時(shí)鐘信號(hào)，從而使得操作變成異步的，有非互鎖、半互鎖、全互鎖三種方式。

「答案」：同步通信 異步通信

三、改錯(cuò)題：

歷年真題：

（2002年）3.按時(shí)序控制方式分，總線可分為串行總線和并行總線。

「分析」：對(duì)總線的分類有不同的分類標(biāo)準(zhǔn)：按傳送格式分為：串行總線、并行總線；按時(shí)序控制方式分為：同步總線（含同步擴(kuò)展總線）、異步總線；按功能分為：系統(tǒng)總線、CPU內(nèi)部總線、各種局部總線。

「答案」：按時(shí)序控制方式分，總線可分成同步總線和異步總線。

（2003年）23.串行通信只能采用異步方式。

「分析」：串行通信是指數(shù)據(jù)的傳輸是在一條傳輸線路上按位進(jìn)行，它可以采用異步方式，也可以采用同步方式。采用異步方式時(shí)，發(fā)送與接收設(shè)備之間采用“握手”信號(hào)來進(jìn)行同步，而采用同步方式時(shí)，發(fā)送與接收設(shè)備都從同一個(gè)公共的時(shí)鐘信號(hào)中獲得定時(shí)信息。

「答案」：串行通信可以采用異步方式，也可以采用同步方式。

（2004年）23.總線周期是指：任意總線設(shè)備為獲取總線控制權(quán)而等待的時(shí)間與占用總線的時(shí)間之和。

「分析」：總線訪問延遲：是主設(shè)備為獲得總線控制權(quán)而等待的時(shí)間?？偩€周期：是主設(shè)備占用總線的時(shí)間。

「答案」：總線周期是指主設(shè)備占用總線的時(shí)間。

四、簡答題：

歷年真題：

（2000年）1.何謂存儲(chǔ)總線？何謂I/O總線？各有何特點(diǎn)？（4分）

「答案」：

存儲(chǔ)總線是連接CPU和主存儲(chǔ)器之間的專用總線，速度高。

1/O總線是連接主機(jī)（CPU）與1/O設(shè)備之間的總線，可擴(kuò)展性好。

（2001年）4.總線的分類方法主要有哪幾種？請(qǐng)分別按這幾種法說明總線的分類。

「答案」：① 按傳送格式分為：串行總線、并行總線；② 按時(shí)序控制方式分為：同步總線（含同步擴(kuò)展總線）、異步總線；③ 按功能分為：系統(tǒng)總線、CPU內(nèi)部總線、各種局部總線。

（2002年）4.何謂串行傳輸，有何優(yōu)缺點(diǎn)？適用什么場合？

「答案」：

串行傳輸是指數(shù)據(jù)的傳輸在一條線路上按位進(jìn)行。

優(yōu)點(diǎn)：線路成本低。

缺點(diǎn)：傳送速度慢。

適用場合：主機(jī)與低速外設(shè)間的傳送、遠(yuǎn)距離通信總線的數(shù)據(jù)傳送、系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳送。

（2003年）28.總線的同步通信方式與異步通信方式有什么區(qū)別？各適用于哪些場合？

「答案」：

同步通信方式中：數(shù)據(jù)傳送操作由統(tǒng)一的時(shí)序信號(hào)同步定時(shí)控制，有嚴(yán)格的時(shí)鐘周期劃分，總線操作有固定的時(shí)序，設(shè)備之間沒有應(yīng)答信號(hào)。適合各設(shè)備速度固定且一致（或差異不大）的場合。

異步通信方式中：數(shù)據(jù)傳送操作所需時(shí)間視需要而定，總線操作周期時(shí)間不固定，沒有時(shí)鐘周期劃分，設(shè)備之間采用握手信號(hào)的應(yīng)答方式。適合：各設(shè)備速度差異較大的場合。

（2004年）29.串行總線和并行總線有何區(qū)別？ 各適用于什么場合？

「答案」：

串行總線的數(shù)據(jù)傳輸是在一條線路上按位進(jìn)行。線路成本低，傳送速度慢。 適用場合：主機(jī)與低速外設(shè)間的傳送、遠(yuǎn)距離通信總線的數(shù)據(jù)傳送、系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳送。

并行總線的每個(gè)數(shù)據(jù)位都需要單獨(dú)一條傳輸線，所有的數(shù)據(jù)位同時(shí)進(jìn)行傳輸。線路成本高，傳送速度快。適用場合：短距離的高速數(shù)據(jù)傳輸。

（2005年）29.系統(tǒng)總線接口有哪幾項(xiàng)基本功能？

「答案」：① 控制：傳遞總線上的控制信息，主設(shè)備會(huì)通過總線接口向從設(shè)備發(fā)出控制信息。② 數(shù)據(jù)緩存：在總線傳遞信息時(shí)，在總線接口中臨時(shí)存放數(shù)據(jù)。③ 狀態(tài)設(shè)置通過總線和轉(zhuǎn)換從設(shè)備的工作信息，便于主設(shè)備了解從設(shè)備的信息。④ 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：某些總線接口需要對(duì)傳遞的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。⑤ 整理：對(duì)接口本身進(jìn)行調(diào)整。⑥ 程序中斷。

由上可見，每年都會(huì)考本章的簡答題?？荚嚨膬蓚€(gè)重點(diǎn)：一個(gè)是串行總線和并行總線相關(guān)內(nèi)容，另一個(gè)是同步通信方式與異步通信方式有關(guān)內(nèi)容。這兩方面大家一定重點(diǎn)掌握。

下面一些知識(shí)也要求大家了解

1.什么是總線裁決？總線裁決有哪幾種方式？

「答案」：

總線裁決就是決定總線由哪個(gè)設(shè)備進(jìn)行控制。

總線裁決方式可分為集中式裁決和分布式裁決兩種。

集中式裁決將總線的控制功能用一個(gè)專門的部件實(shí)現(xiàn)，這個(gè)部件可以位于連接在總線的某個(gè)設(shè)備上。當(dāng)一個(gè)設(shè)備需要向共享總線傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，它必須先發(fā)出請(qǐng)求，在得到許可時(shí)才能發(fā)出數(shù)據(jù)。裁決部件接收來自各個(gè)設(shè)備的總線使用請(qǐng)求信號(hào)，向其中某一個(gè)設(shè)備發(fā)出總線許可信號(hào)。

分布式裁決將控制功能分布在連接在總線上的各設(shè)備中，一般是固定優(yōu)先級(jí)的。每個(gè)設(shè)備分配一個(gè)優(yōu)先號(hào)，發(fā)出總線請(qǐng)求的設(shè)備將自己的優(yōu)先號(hào)送往請(qǐng)求線上，與其他設(shè)備的請(qǐng)求信號(hào)構(gòu)成一個(gè)合成信號(hào)，并將這個(gè)合成裁決信號(hào)讀入以判斷是否有優(yōu)先級(jí)更高的設(shè)備申請(qǐng)總線。這樣可使得優(yōu)先級(jí)最高的設(shè)備獲得總線使用權(quán)。

2.集中式裁決有哪幾種方式：

「答案」：

鏈?zhǔn)讲樵兎绞剑ň栈ㄦ湻绞剑焊魃暾?qǐng)總線的設(shè)備合用一條總線作為請(qǐng)求信號(hào)線，而總線控制設(shè)備的響應(yīng)信號(hào)線則串接在各設(shè)備間。

計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式：集中式總線裁決方式之一，設(shè)備要求使用總線時(shí)通過一條公用請(qǐng)求線發(fā)出，總線控制器按計(jì)數(shù)的值對(duì)各設(shè)備進(jìn)行查詢。

獨(dú)立請(qǐng)求方式：集中式總線裁決方式之一，每一個(gè)設(shè)備都有一個(gè)獨(dú)立的總線請(qǐng)求信號(hào)線送到總線控制器，控制器也給各設(shè)備分別發(fā)送一個(gè)總線響應(yīng)信號(hào)。

獨(dú)立請(qǐng)求方式可以和鏈?zhǔn)讲樵兎绞浇Y(jié)合，構(gòu)成分組鏈?zhǔn)讲樵兎绞健?/p>

3.提高總線速度的措施。

「答案」：從物理層次：1.增加總線寬度；2.增加傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度；3.縮短總線長度；4.降低信號(hào)電平；5.采用差分信號(hào)；6.采用多條總線。從邏輯層次：1.簡化總線傳輸協(xié)議；2.采用總線復(fù)用技術(shù)；3.采用消息傳輸協(xié)議。

4.什么是串行接口？什么是并行接口？他們與系統(tǒng)總線及I/O設(shè)備之間的傳遞格式分別是什么？

「答案」：串行接口和并行接口都是總線與設(shè)備之間的接口部件，但與設(shè)備間的數(shù)據(jù)格式不同。串行接口與外設(shè)之間串行，與系統(tǒng)總線之間并行。并行接口與外設(shè)之間并行，與系統(tǒng)總線之間并行。