第六章 总线系统
总 线 系 统 第 六 章
1.什么是总线?总线传输有何特点?为 了减轻总线负载,总线上的部件应具备什么特 点? 第六章总线系统 解:总线是多个部件共享的传输部件; 总线传输的特点是:某一时刻只能有一路 信息在总线上传输,即分时使用; 为了减轻总线负载,总线上的部件应通过 三态驱动缓冲电路与总线连通。 讲评: 围绕“为减轻总线负载”的几种说法 x应对设备按速率进行分类,各类设备挂 在与自身速率相匹配的总线上 x应采用多总线结构;
1. 什么是总线？总线传输有何 ？总线传输有何特点？为 了减轻总线负载，总线上的 了减轻总线负载，总线上的部件应具备什么特 点？ 解：总线是多个部件共享的传输部件； 总线传输的特点是：某一时刻只能有一路 是：某一时刻只能有一路 信息在总线上传输， 信息在总线上传输，即分时使用； 为了减轻总线负载，总线上的部件应通过 为了减轻总线负载，总线上的部件应通过 三态驱动缓冲电路 三态驱动缓冲电路与总线连通。 讲评： 围绕 “为减轻总线负载 为减轻总线负载 ”的几种说法： × 应对设备按速率进行分类，各类设备挂 应对设备按速率进行分类，各类设备挂 在与自身速率相匹配的总线上； 在与自身速率相匹配的总线上； × 应采用多总线结构； 应采用多总线结构；
总线上只连接计算机的五大部件; 总线上的部件应为低功耗部件 上述措施都无法从根上(工程上)解决 第六章总线系统 问题,且增加了许多不必要(或不可能) 的限制。 总线上的部件应具备机械特性、电 器特性、功能特性、时间特性; 这是不言而喻的
× 总线上只连接计算机的五大部件； 总线上只连接计算机的五大部件； × 总线上的部件应为低功耗部件。 总线上的部件应为低功耗部件。 上述措施都无法从 上述措施都无法从根上（工程上） 根上（工程上）解决 问题，且增加了许多不必要（或不可能） 问题，且增加了许多不必要（或不可能） 的限制。 × 总线上的部件应具备机械特性、电 总线上的部件应具备机械特性、电 器特性、功能特性、时间特性； 器特性、功能特性、时间特性； 这是不言而喻的。 这是不言而喻的
2.为什么要设置总线判优控制?常见的 集中式总线控制有几种?各有何特点?哪种 第 方式响应时间最快?哪种方式对电路故障最 六 敏感? 解:总线判优控制解决多个部件同时申 请总线时的使用权分配问题; 总 常见的集中式总线控制有三种: 链式查询、计数器查询、独立请求; 线 特点:链式查询方式连线简单,易于扩 系充,对电路故障最敏感:计数器查询方式优 统先级设置较灵活,对故障不敏感,连线及控 制过程较复杂;独立请求方式判优速度最 快,但硬件器件用量大,连线多,成本较高
2. 为什么要设置总线判优控制？常见的 集中式总线控制有 集中式总线控制有几种？各有何特点？哪种 方式响应时间最快？哪种方式对电路故障 ？哪种方式对电路故障 最 敏感 ？ 解：总线判优控制 解：总线判优控制解决多个部件同时申 解决多个部件同时申 请总线时的使用权分配问题 请总线时的使用权分配问题 ； 常见的集中式总线控制有 常见的集中式总线控制有三种 ： 链式查询、计数器查询、独立请求； 链式查询、计数器查询、独立请求； 特点：链式查询方式连线简单，易于扩 链式查询方式连线简单，易于扩 充，对电路故障最敏感 对电路故障最敏感；计数器查询方式 ；计数器查询方式 优 先级设置较灵活 先级设置较灵活，对故障不敏感，连线及控 ，对故障不敏感，连线及控 制过程较复杂；独立请求方式 制过程较复杂；独立请求方式判优速度最 快，但硬件器件用量大，连线多，成本较高。 ，但硬件器件用量大，连线多，成本较高
3.解释下列概念:总线的主设备(或主 模块)、总线的从设备(或从模块)、总 线的传输周期和总线的通信控制。 解: 第六章总线系统 总线的主设备(主模块)—指一次 总线传输期间,拥有总线控制权的设备 (模块); 总线的从设备(从模块)—指一次 总线传输期间,配合主设备完成传输的设 备(模块),它只能被动接受主设备发来 的命令;
3. 解释下列概念：总线的主设备（或主 ：总线的主设备（或主 模块）、总线的从设备（或从模块）、总 模块）、总线的从设备（或从模块）、总 线的传输周期和总线的通信控制。 线的传输周期和总线的通信控制。 解： 总线的主设备（主模块）——指一次 总线传输期间， 总线传输期间，拥有总线控制权 拥有总线控制权的设备 （模块）； 总线的从设备（从模块）——指一次 总线传输期间， 总线传输期间，配合主设备完成传输的设 主设备完成传输的设 备（模块），它只能 备（模块），它只能被动接受主设备发来 的命令；
总线的传输周期总线 第完成一次完整而可靠的传输 所需时间; 六章总线系统 总线的通信控制—指 总线传送过程中双方的时间 配合方式
总线的传输周期 总线的传输周期——总线 完成一次完整而可靠的传输 一次完整而可靠的传输 所需时间； 总线的通信控制 总线的通信控制—— 指 总线传送过程中双方的 总线传送过程中双方的时间 配合方式
4.试比较同步通信和异步通信。 解 第 同步通信—由统一时钟控制的通 六信,控制方式简单,灵活性差,当系统 章中各部件工作速度差异较大时,总线工 总(作率明显下降。适合于速度差别不大 线的场合 系|通信,部件间采用应答力式进行联系, 统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
4. 试比较同步通信和异步通信 比较同步通信和异步通信 。 解： 同步通信——由统一时钟控制的通 由统一时钟控制的通 信，控制方式简单，灵活性差，当系统 ，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 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 作效率明显下降。适合于速度差别不大 的场合； 异步通信——不由统一时钟控制的 不由统一时钟控制的 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 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 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。 于提高总线工作效率
为什么说半同步通信同时保留 了同步通信和异步通信的特点? 第 解: 六 半同步通信既能像同步通信那样 章由统一时钟控制,又能像异步通信那 总样允许传输时间不致,因此工作效 线率介于两者之间 系 统
5. 为什么说半同步通信同时保留 半同步通信同时保留 了同步通信和异步通信的特点？ 了同步通信和异步通信的特点？ 解： 半同步通信既能像同步通信那样 由统一时钟控制 由统一时钟控制，又能像异步通信 那 样允许传输时间不一致 允许传输时间不一致 ，因此工作效 率介于两者之间 率介于两者之间
6.为什么要设置总线标准?你知 道目前流行的总线标准有哪些?什么 第 叫 plug and play?哪些总线有这一特 六点? 章总线系 解: 总线标准的设置主要解决不同厂 家各类模块化产品的兼容问题 目前流行的总线标准有:ISA ESA、PC等; plug and play—即插即用, EISA、PCI等具有此功能
6. 为什么要设置总线标准？你知 道目前流行的总线标准 流行的总线标准有哪些？什么 叫plug and play plug and play ？哪些总线有这一特 点？ 解： 总线标准的设置 总线标准的设置主要解决不同厂 主要解决不同厂 家各类模块化产品的 家各类模块化产品的兼容问题； 目前流行的总线标准有： 目前流行的总线标准有：ISA 、 EISA 、PCI等； plug and play plug and play——即插即用 ， EISA 、PCI等具有此功能。 等具有此功能
7.画一个具有双向传输功能的总线逻辑图。 解:此题实际上是要求设计一个双向总线 第收发器,设计要素为三态、方向、使能等控制 六功能的实现,可参考74245等总线缓冲器芯 章片内部电路。逻辑图如下:(n位) G BI 总线系统一 Bn DIR Al An
7. 画一个具有双向传输功能的总线 双向传输功能的总线逻辑图。 解：此题实际上是要求设计一个 解：此题实际上是要求设计一个双向总线 收发器，设计要素为三态、方向、使能等控制 功能的实现，可参考 功能的实现，可参考74LS245 74LS245等总线缓冲器芯 等总线缓冲器芯 片内部电路。 逻辑图如下：（n位） G DIR A1 B1 An Bn …… …… …… ……