计算机组成原理课后习题及答案_唐朔飞ppt课件.ppt

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时间:2020-10-05

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1、系统总线第三章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? 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。4.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?哪种方式响应时间最快?哪种方式对电路故障最敏感? 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; 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;特点:链式查询方式连线简单,易于扩充,对电路故障最敏感;计

2、数器查询方式优先级设置较灵活,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。5.解释概念:总线宽度、总线带宽、总线复用、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、总线的通信控制。 解:总线宽度——指数据总线的位(根)数,用bit(位)作单位。总线带宽——指总线在单位时间内可以传输的数据总量,相当于总线的数据传输率,等于总线工作频率与总线宽度(字节数)的乘积。总线复用——指两种不同性质且不同时出现的信号分时使用同一组总线,称为总线的“多路分时复用”。总线的主设备(主模块)——指一次总线传

3、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;总线的传输周期——总线完成一次完整而可靠的传输所需时间;总线的通信控制——指总线传送过程中双方的时间配合方式。6.试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信,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,当系统中各部件工作速度差异较大时,有利

4、于提高总线工作效率。8.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? 解:半同步通信既能像同步通信那样由统一时钟控制,又能像异步通信那样允许传输时间不一致,因此工作效率介于两者之间。10.什么是总线标准?为什么要设置总线标准?目前流行的总线标准有哪些?什么是即插即用?哪些总线有这一特点? 解:总线标准——可理解为系统与模块、模块与模块之间的互连的标准界面。 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、EISA、PCI等;即插即用——指任何扩展卡插入系统便可工作。EISA、PCI等具有此功能。11.画一个具有双

5、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74LS245等总线缓冲器芯片内部电路。逻辑图如下:(n位)GDIRA1B1AnBn……………………使能控制方向控制错误的设计:CPUMMI/O1I/O2I/On……系统总线存储总线这个方案的错误是:不合题意。按题意要求应画出逻辑线路图而不是逻辑框图。12.设数据总线上接有A、B、C、D四个寄存器,要求选用合适的74系列芯片,完成下列逻辑设计: (1)设计一个电路,在同一时间实现D→A、D→B和D→C寄存器间的传送; (2)设计一个电路,实现下

6、列操作:T0时刻完成D→总线;T1时刻完成总线→A;T2时刻完成A→总线;T3时刻完成总线→B。令:BUSA=BUSB=BUSC=CP;DBUS=-OE;当CP前沿到来时,将DA、B、C。解: (1)采用三态输出的D型寄存器74LS374做A、B、C、D四个寄存器,其输出可直接挂总线。A、B、C三个寄存器的输入采用同一脉冲打入。注意-OE为电平控制,与打入脉冲间的时间配合关系为:-OE:CP:现以8位总线为例,设计此电路,如下图示:数据总线D7D0BUSA1Q8QOE1D8D374D1Q8QOE1D8D374A1Q8QOE1D8D374B1Q8QOE

7、1D8D374CBUSCBUSBBUSDDBUSCBUSBBUSABUS(2)寄存器设置同(1),由于本题中发送、接收不在同一节拍,因此总线需设锁存器缓冲,锁存器采用74LS373(电平使能输入)。节拍、脉冲配合关系如下:时钟:CLK:节拍电平:Ti:打入脉冲:Pi:图中,脉冲包在电平中,为了留有较多的传送时间,脉冲设置在靠近电平后沿处。节拍、脉冲分配逻辑如下:二位格雷码同步计数器1&&&&111GY0Y11/2139Y3ABY21CLKP0P1P2P3T0T1T2T3-T0-T1-T2-T3节拍、脉冲时序图如下:CLK:T0:T1:T2:T3:P

8、0:P1:P2:P3:以

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