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> 📖 本章介绍系统总线的基本概念、分类和控制逻辑。
> 🎯 重点理解总线结构和总线仲裁方式
> ⚠️ 复习重点书上例题3.1、3.2、3.4课后习题3.1~3.5、3.14~3.16(必做)
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- [[#3.4 总线结构]]
- [[#3.5 总线控制]]
- [[#本章小结]]
- [[#真题与作业精选]]
- [[#例题与解析]]
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@@ -211,6 +213,8 @@ USB、网络线、电话线用串行通信打印机接口、早期硬盘接
假设总线工作频率为33MHz总线宽度为32位总线带宽 = 33MHz × (32÷8) = 132MBps意味着每秒可以传输132MB的数据。
> ⚠️ **总线带宽计算是考试高频考点**,期末几乎每年都会出计算题。公式一定要记牢:**总线带宽 = 总线频率 × (总线宽度 ÷ 8)**,单位是字节/秒。注意宽度是位要除以8换算成字节。
### 3.3.3 总线标准
> [!info] 定义
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三总线增加了仓库和其他部门之间的直达通道DMA总线其他部门可以直接从仓库取货不经过生产车间。现代计算机支持DMA技术硬盘可以直接把数据传到内存不经过CPU。
> ⚠️ **三种总线结构的对比是必考内容**,期中/期末常以简答题形式出现——要求对比单总线、双总线、三总线的特点和区别。记住核心演变路线:单总线简单有瓶颈 → 双总线加了CPU-主存专用线 → 三总线再加DMA总线。
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## 3.5 总线控制
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传统的电话系统用集中式仲裁,由交换机决定谁先通话;以太网用分布式仲裁,设备自己检测冲突并重试。
> ⚠️ **总线仲裁方式是考试重点**,集中式与分布式仲裁的对比经常出现在简答题和选择题中。要能说清楚各自的优缺点和适用场景。
### 3.5.2 总线通信控制
**通信方式**
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## 📖 真题与作业精选
> 以下是期末真题和作业中出现过的典型题目考前务必熟练掌握。对应教材例题3.1、3.2、3.4和课后习题3.1~3.5、3.14~3.16。
### 真题1总线带宽计算2022-2023期末原题
**题目**设总线工作频率60MHz一个总线周期并行传送64位数据。求总线带宽。
**解答**
总线带宽 = 总线频率 × (总线宽度 ÷ 8)
= 60MHz × (64 ÷ 8)
= 60 × 10⁶ × 8
= 480 × 10⁶ 字节/秒
= **480MBps**
> 💡 计算要点总线宽度64位要除以8换算成字节频率的M对应10⁶。这种题型期末高频出现建议多练几道变式题巩固。
### 真题2波特率计算2022-2023期末原题
**题目**异步串行传输字符格式为1位起始位+8位数据位+1位校验位+2位终止位每秒传送100个字符。求波特率。
**解答**
每个字符的总位数 = 1起始位+ 8数据位+ 1校验位+ 2终止位= 12位
波特率 = 每字符位数 × 每秒字符数
= 12 × 100
= **1200b/s**
> 💡 波特率 = 每秒传输的总位数。异步通信中起始位和终止位也要算进去,这是容易丢分的地方。类似的题在课后习题中也有出现。
### 真题3三种总线结构的特点
**题目**:简述三种总线结构(单总线、双总线、三总线)的特点。
**解答**
| 总线结构 | 特点 | 优缺点 |
|----------|------|--------|
| **单总线** | 所有部件共享一组总线 | 结构简单、成本低,但总线是瓶颈,多设备竞争会冲突 |
| **双总线** | 在单总线基础上增加CPU与主存的专用存储总线 | CPU-主存传输效率高,系统总线负担减轻 |
| **三总线** | 在双总线基础上增加DMA总线 | I/O设备可直接访问内存进一步提高性能 |
总线结构的演变路线:单总线 → 双总线(加专用存储线)→ 三总线加DMA线每一步都是为了减少瓶颈、提高并行度。
> 💡 这道题几乎是每学期必考的简答题,回答时要点出每种结构的核心特征和优缺点对比。
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## 🧪 例题与解析
### 例题1总线带宽计算
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## ⚡ 知识点速记卡
> 考前快速过一遍30秒回忆整章核心
> 考前快速过一遍30秒回忆整章核心。本章考试常见题型:计算题(总线带宽、波特率)、简答题(三种总线结构对比、仲裁方式对比)、选择题(总线分类、信号方向)。
**总线** = 各部件共享的传输介质,同一时刻只能一个部件发送,但多个部件可以同时接收。
**系统总线三类**数据总线双向传数据、地址总线单向CPU输出地址、控制总线有读有写传控制信号
**三种总线结构**:单总线(简单但有瓶颈)→ 双总线CPU-主存专用线+系统总线)→ 三总线再加DMA总线
**三种总线结构**(简答题高频考点):单总线(简单但有瓶颈)→ 双总线CPU-主存专用线+系统总线)→ 三总线再加DMA总线,支持直接内存访问)。
**总线带宽 = 总线宽度 × 总线频率**。32位宽度、66MHz频率 → 带宽 = 4B × 66M = 264MBps。
**总线带宽 = 总线频率 × (总线宽度 ÷ 8)**(计算题必考)。32位宽度、66MHz频率 → 带宽 = 4B × 66M = 264MBps。注意宽度是位除以8转字节。
**总线仲裁**集中式有中央仲裁器简单但有单点故障vs 分布式(各设备自己仲裁,可靠但复杂)
**波特率计算**(异步串行传输考点):波特率 = 每字符总位数(含起始位+数据位+校验位+终止位)× 每秒字符数
**总线仲裁**简答题常考集中式有中央仲裁器简单但有单点故障vs 分布式(各设备自己仲裁,可靠但复杂)。
**通信方式**同步统一时钟简单但受限于最慢设备vs 异步(握手信号,灵活但复杂)。
**串行 vs 并行**:串行一位一位传,慢但便宜适合远距离;并行多位同时传,快但贵适合近距离。
> 📌 复习建议优先做书上例题3.1、3.2、3.4再完成课后习题3.1~3.5和3.14~3.16,最后过一遍上方的真题与作业精选。
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## 🔗 相关链接