总线结构
根据连接方式的不同,单机系统中采用的总线结构可分成三种基本类型:单总线结构、双总线结构、三总线结构
(1).单总线结构:在许多单处理器的计算机中,使用一条单一的系统总线来连接CPU、主存和I/O设备。
如图所示,在单总线系统中,对输入/输出设备的操作与主存的操作方法完全一样,当CPU把指令的地址字段送到总线上时,如果该地址字段对应的地址是主存地址,则主存予以响应,在CPU和主存间发生数据传送,数据传送的方向由指令操作码决定。
如果该地址字段对应的地址是外围设备地址,则外围设备予以响应,在CPU和对应的外围设备间发生数据传送,数据传送的方向也由指令操作码决定。
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单总线结构的优点:容易扩展成多CPU系统,只要在系统总线上挂接多个CPU即可。
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单总线结构的缺点:由于所有逻辑部件都挂在同一个总线上,因此总线只能分时工作,即某一个时间只能允许一对部件之间传送数据,这就使信息传送的吞吐量受到限制。
2.双总线系统结构
如图所示,在CPU和主存间设置了一组高速的存储总线,存储总线与存储器换信息,减轻系统总线的负担,同时主存仍可通过系统总线与外设进行DMA操作,而不必经过CPU,当然,这种双总线系统是以增加硬件为代价的。
3.三总线系统结构
如图所示,在双总线系统基础上增加I/O总线形成的,系统总线是CPU、主存 和通道(IOP)之间进行数据传送的公共通路,I/O总线是多个外围设备与通道之间进行数据传送的公共通路。
外总线标准多样,仅介绍以下几种。
- RS-232C总线:是一条串行外总线。
- SCSI总线:小型计算机系统接口是一条并行外总线,广泛用于连接软硬磁盘、光盘等。该总线上最多可接63种外设。
- USB:通用串行总线。由4条信号线组成,两条用于传送数据,另外两条传送电流。支持即插即用和热插拔。
- IEEE-1394:串行外总线,由6条信号线组成。两条传送数据,两条传送控制信号,2条传送电流。支持即插即用和热插拔。
- 如用于连接并行打印机的Centronics总线;
- 用于硬磁盘接口的IDE等。
●(2016年上)以下关于总线的叙述中,不正确的是(6)。
(6)A. 并行总线适合近距离高速数据传输 B. 串行总线适合长距离数据传输
C. 单总线结构在一个总线上适应不同种类的设备,设计简单且性能很高
D. 专用总线在设计上可以与连接设备实现最佳匹配
●(2015年上)总线宽度为32bit,时钟频率为200MHz,若总线上每5个时钟周期传送一个32bit的字,则该总线的带宽为(5)MB/S。
(5)A.40 B.80 C.160 D.200
32bit / 8 = 4Byte,
200MHz / 5 * 4Byte = 40MHz * 4Byte =160MB/s
●(2014年下)三总线结构的计算机总线系统由 (1) 组成。
(1)A.CPU总线、内存总线和IO总线 B.数据总线、地址总线和控制总线
C.系统总线、内部总线和外部总线 D.串行总线、并行总线和PCI总线
● (6) 不属于系统总线。
(6)A.ISA B.EISA C.SCSI D.PCI
●(2011年下)总线复用方式可以 (4) 。
(4)A.提高总线的传输带宽 B.增加总线的功能 C.减少总线中信号线的数量 D.提高CPU利用率
●(2011年上)在计算机系统中采用总线结构,便于实现系统的积木化构造,同时可以 (3)。
(3)A.提高数据传输速度 B.提高数据传输量 C.减少信息传输线的数量 D.减少指令系统的复杂性
●(2009年上)处理机主要由处理器、存储器和总线组成,总线包括访(4 )。
(4)A.数据总线、地址总线、控制总线 B.并行总线、串行总线、逻辑总线
C.单工总线、双工总线、外部总线 D.逻辑总线、物理总线、内部总线