3.1 系统总线
- 主存总线与DMA总线不能同时对主存进行存取，
- 总线分类（按照连接部件不同划分）：片内总线、系统总线、通信总线。
- 系统总线按照传输信息不同，分数据总线【双向传输总线】、地址总线、控制总线【一般来说是单向的】。
- 通信总线按照传输方式不同，分串行通信【远距离传输】、并行通信【近距离传输】。
- 总线特性：机械特性、电气特性、功能特性、时间特性。
- 总线周期分为四个阶段：申请分配阶段、寻址阶段、传数阶段、结束阶段。
- 总线通信方式：同步通信、异步通信、半同步通信、分离式通信。
- 对各不相同速度的部件而言，必须按最慢速度的部件来设置公共时钟。
- 波特率是指单位时间内传送二级制数的位数，单位用**bps(位/秒)**，记作波特。
- 比特率是指单位时间内传送二进制有效数据的位数，单位用bps表示。
3.2 例题
3.1 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。
3.2 总线如何分类？什么是系统总线？系统总线又分为几类，它们各又何作用，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？
按照连接部件的不同，总线可以分为片内总线、系统总线和通信总线。
系统总线是连接CPU、主存、I/O各部件之间的信息传输线。
系统总线按照传输信息不同又分为地址线、数据线和控制线。地址线是单向的，其根数越多，寻址空间越大，即CPU能访问的存储单元的个数越多；数据线是双向的，其根数与存储字长相同，是机器字长的整数倍。
3.4 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？
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：连线简单，易于扩充，对电路故障最敏感。
- 计数器定时查询：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：速度最快，但硬件器件用量大，连线多，成本较高。
3.5 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。
总线宽度：通常指数据总线的总根数；
总线带宽：总线的数据传输率，指单位时间内总线上传输数据的位数；
总线复用：指同一条信号线可以分时传输不同的信号；
总线的主设备（或主模块）：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（或从模块）：指一次总线传输期间，配合主设备完成数据传输的设备（模块），他只能被动接受主设备发来的命令；
总线的传输周期：指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。
3.14 设总线的时钟频率为8MHz，一个总线周期等于一个时钟周期，如果一个总线周期中并行传输16位数据，试问总线的带宽是多少？
由题意 1s有8M个时钟周期，即总线周期，
总线带宽=8M*16/8B=16MBps
3.15 在一个32位的总线系统中，总线的时钟频率为66MHz，假设总线最短传输周期为4个时钟周期，试计算总线的最大数据传输率。若想提高数据传输率，可采取什么措施？
由题意 1s有66M个时钟周期，
即有66M/4个总线最短传输周期，
数据传输率=66M/4*32/8B=66MBps
如果想要提高数据传输率，可以增加总线位数、提高时钟频率。
3.16 异步串行传送系统中，字符格式为：1个起始位、8个数据位、1个校验位、2个终值位。若要求每秒传送120个字符，试求传送的波特率和比特率。
波特率=120*(1+8+1+2)=1440bps
比特率=120*8=960bps
假设总线的时钟频率为100MHz，总线的传输周期为4个时钟周期，总线的宽度为32位，试求总线的数据传输率。
由题意 1s 有100M个时钟周期，
即有100M/4=25M个总线周期，
数据传输率=25M*32/8B=100MBps
本文作者：jujimeizuo
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