计算机组成原理-第3章总结

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1、第三章系统总线C>®3-1总线:连接多个部件的信息传输线,是各部件共享的传输介质(多个模块共享的信息通路)©3-2总线组成:传输线,总线接口逻辑,总线仲裁部件$3-3系统总线:CPU,主存,I/O设备(通过I/O接口)各大部件之间的信息传输线$3-4传输线:数据线,地址线,控制线数据线:传送数据的通路,双向,并行传送能力地址线:传送数据地址的通路,单向,由CPU发出控制线:传送控制信号的通路,单向,命令。响应,定时冬3-5通信总线:按传输方式分为:串行通信/并行通信串行通信:数据在单条1位宽的传输线上,一位一位地按顺序分时传送并行通信:数据在多条并行1位宽的传输线上,同时由源传送

2、到目的地$3-6总线的特性:机械特性,电气特性,功能特性,时间特性机械特性:总线在机械连接方式上的一些性能,如插头与插座使用的标准,几何尺寸、形状、引脚个数、排列顺序,接头处的可靠接触等电气特性(逻辑联系):总线每一根传输线上信号的传递方向和有效的电平范围功能特性:总线屮每根传输线的功能时间特性:总线屮的任一根线在什么时间内有效$3・7总线性能指标:1•总线宽度:通常指总线的根数,用b让表示2.总线带宽:总线的数据传输速率,即单位时间内总线上传输数据的位数,通常用每秒传输的字节数衡量,单位MBps3.时钟同步/异步:总线上数据与时钟同步工作的总线称为同步总线,与时钟不同步工作的总

3、线为异步总线4•总线复用:一条信号线上分时传送两种信号5.信号线数:地址总线、数据总线、控制总线三种总线数的总和6.即插即用$3-8总线结构:单总线结构/双总线结构单总线结构:CPU、主存、I/O设备(通过I/O接口)都挂在一组总线上优:总线结构改变灵活/CPU可访问所有设备/两设备间也可通信缺:总线宽度(提高频率,增加宽度一有限)/冲突多总线结构:将速度较低的I/O设备从单总线上分离出来,形成主存总线与I/O总线分开的结构。®P47表3.1$3-9集中控制优先权仲裁方式:链式查询/计数器定时查询/独立请求方式(P58)1•菊花链:优点:简单,只有三根控制线缺点:不公平,速度慢,

4、故障敏感性强及故障传播2.独立请求:请求一排队一授权一获得设备置BB忙优点:速度快,优先权灵活,公平,解决故障敏感性缺点:复杂,l+2n根控制线3•计数器定时查询:复杂性剧中,2+log2/7根控制线;优先权不固定,取决于计数器初值,有一定的公平性。C>3-10总线通信:同步通信/异步通信/半同步通信(准同步)/分离式通信a同步通信:只有发送方发送了,接收方才能接收;一旦发送方停止发送,接收方停止接收①定时方法:时钟②优缺点:优:规定明确统一,模块间配合简单一致,可最大限度容忍时钟误差缺:主从模块时间配合属于强制性“同步”,必须在限定的吋间内完成规定的要求可靠性低,不适合远距离传

5、送(始终漂移),对存储器要求高a异步通信:克服同步通信缺点,允许各模块速度不一致性,给设计者充分的灵活性和选择余地。采用应答方式,当主模块发出请求信号时,一育等待从模块反馈回来“响应”信号后才开始通信。互锁:可解决可靠性问题。代价:复杂性。请求回答不互锁半互锁全互锁异步优点:可靠性高,适合远距离传送,对存储器要求不高缺点:复杂程度高,效率低异步吊行通信数据传送速率用波特率来衡量。单位时间内传送二进制数据的位数bps波特率:信号变化的频率数据传送速率:单位时间传输的代码位数,位/秒,或B/Sg3・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?总线

6、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。总线上信息传输的特点:某一时刻只允许有一个部件向总线发送信息,但多个部件可以同时从总线上接收相同的信息。以CPU片内总线为例,在每个需耍将信息送至总线的寄存器输岀端接三态门,由三态门控制端控制什么时刻由哪个寄存器输岀。当控制端无效时,寄存器和总线之间呈咼阻状态。©3.2总线如何分类?什么是系统总线?系统总线又分为几类,它们各有何作用,是单向的还是双向的。它们与机器字长、存储字长、存储单元有何关系?总线分类:按数据传送方式:并行/串行传输总线;使用范围:计算机总线、测控总线、网络通信总线;连接部件:系统总线、片内总线、通信总线系

7、统总线:CPU,主存,I/O设备(通过I/O接口)各大部件之间的信息传输线。分为数据总线,地址总线,控制总线。数据总线:用來传输各功能部件Z间的数据信息,双向,其位数与机器字长、存储字长有关,一般为8位、16位、32位地址总线:主要用来指出数据总线上的源数据或目的数据在主存单元的地址或I/O设备的地址,单向,位数与存储单元的个数有关,eg:地址线20根,存储单元个数220控制总线:用来发岀各种控制信号的传输线,单向g3・3常用的总线结构有几种?不同的总线结构对计算机的性能有什么影

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