P189页 第五章
5-1 什么叫总线?
答:总线是一种数据通道,由系统中各部件所共享。或者说,是在部件与部件之间、设备与设备之间传送信息的一组公用信号线。总线的特点在于其公用性,即它可同时挂接多个部件或设备。
5-5 什么叫总线操作和总线操作周期?总线操作周期通常需要几个操作阶段?
答:1、微处理机系统中的各种操作,本质上都是通过总线进行的信息交换,统称为总线操作。
2、当有多个模块都要使用总线进行信息传送时,只能采用分时方式,一个接一个地轮换交替使用总线,即将总线时间分成很多段,每段时间可以完成模块之间一次完整的信息交换,通常称之为一个数据传送周期或一个总线操作周期。
3、为完成一个总线操作周期,一般要分成4个阶段:
(1)总线请求和仲裁阶段:
由需要使用总线的主控设备向总线仲裁机构提出使用总线的请求,经总线仲裁机构仲裁确定,把下一个传送周期的总线使用权分配给哪一个请求源。
(2)寻址(Addressing)阶段
取得总线使用权的主控设备,通过地址总线发出本次要访问的从属设备的存储器地址、或I/O端口地址及有关命令,通过译码使参与本次传送操作的从属设备被选中,并开始启动。
(3)数据传送(Data Transfering)阶段
主控设备和从属设备进行数据交换,数据由源模块发出,经数据总线传送到目的模块。在进行读传送操作时,源模块就是存储器或输入/输出接口,而目的模块则是总线主控设备CPU。在进行写传送操作时,源模块就是总线主控设备,例如CPU,而目的模块则是存储器或输入/输出接口。
(4)结束(Ending)阶段
主控设备、从属设备的有关信息均从系统总线上撤除,让出总线,以便其他模块能继续使用。
5-20 PCI总线经过哪些与微处理机连接?
答:微处理机以及存储器子系统与PCI总线以及扩展总线之间是各自独立的、非耦合的关系。所有的PCI总线上部件都与PCI总线相连,然后再经由PCI总线桥依次与微处理机相连。
P206页 第六章
6-1 什么叫中断?在微处理机内为什么要使用中断?
答:1.中断是现代计算机技术领域里的一项非常重要的技术,是为快速改变程序的运行环境所提供的一种机制。CPU在执行当前程序的过程中,由于某种随机出现的外围设备的请求或者执行指令过程中产生的错误,使得CPU暂时停止执行正在执行的程序,转去执行为外围设备服务的程序,或者转去执行对错误指令的响应部分。
2.最初,中断仅仅是为了解决对I/O接口进行查询而使得CPU效率变低的弊端,同时又确保在运行过程中能够实时处理外围设备的各种服务要求而采用的一种措施。在Pentium中则更是进一步丰富了软件中断的种类,延伸了中断的内涵,用来处理在执行指令期间由CPU本身对检测出来的某些异常事情作出的响应。
P245页 第七章
7-1 接口的主要功能是什么?
答:信号转换、数据缓冲、地址译码、控制和状态、校验和检查
7-12 如果将A4H写入82C55A的控制寄存器,在这种情况下端口A和端口B的工作方式及I/O配置情况如何?
答:控制寄存器的内容用二进制表示为:
D7D6D5D4D3D2D1D0 = 10100100B
D0 = 0,设置端口C的低4位为输出操作;
D1 = 0,设置端口B为输出操作;
D2 = 1, 设置端口B和端口C低4位的操作在方式1;
D3 = 0 ,设置端口C的高4位为输出操作;
D4 = 0 ,设置端口A为输出操作;
D6 D5 = 01,设置端口B和端口C高4位的操作在方式1;
即:端口A、B、C都设置为输出操作,操作方式都设置为方式1。
7-13 如果82C55A的端口A、端口B和端口C被设置为操作方式0,且端口A和端口B用于输入操作而端口C用于输出,应该向它写入什么样的控制字?
答:根据题意得,应该写入控制寄存器内容的二进制表示为:
D7D6D5D4D3D2D1D0 = 10010010B
即应该向它写入92H。
7-27 如果82C59A按如下配置:不需要ICW4,单片接口以及边沿触发输入。则ICW1值为多少?
答:ICW1的各位值如下:
D0 = 0,D1 = 1,D2 = 1(或者D2 = 0),D3 = 0,D4 = 1,
D5~D7位的值由使用的系统而定,A0 = 0 。
P282页 第八章
8-4 什么是波特率?波特率和位时间之间是一种什么样的关系?
答:1.波特率,是指每秒钟传输的数据位数。
2.数据传送的波特率决定了位时间,所谓位时间是指每位数据的传输时间;换言之,是位时间决定了通信线的波特率。
8-23 SCSI总线上的操作步骤有几个?各自进行的操作内容是什么?
答:1.SCSI接口的操作被设计成8个操作步骤,每一个操作步骤都是独立进行的。
2. 8个操作步骤功能如下:
(1)总线空闲操作步骤:
表示目前没有设备使用总线,总线处于空闲状态。每一次总线操作都是从总线空闲操作步骤开始,并且还是以总线空闲操作步骤结束。
(2)总线仲裁操作步骤:
当有多个外围设备同时申请对总线的控制使用权时,由总线的仲裁机构依据仲裁规则“审时度势”进行仲裁,允许总线上的一个设备获得对总线的控制使用权,且能启动或恢复I/O进程。
(3)选择操作步骤:
即是由一个启动设备来选择一个要执行一项操作(如读或写操作)的目标设备的操作步骤。经仲裁,当一个启动设备获得了对总线的控制使用权之后,即可以进入选择操作步骤。
(4)重新选择操作步骤:
如果目标设备获得了对总线的控制使用权,则进入重新选择操作步骤。比如在目标设备执行启动设备命令的过程中,若出现了暂时的释放总线的情况时,允许目标设备重新与启动设备连接,恢复原先由启动设备启动而被目标设备挂起的操作。
(5)命令操作步骤:
是启动设备向目标设备发送SCSI命令时候,也是目标设备从启动设备那里得到操作命令的时候。
(6)数据操作步骤:
是数据进行传送操作的操作步骤,允许目标设备请求数据的传送操作,或是将数据从目标设备传送到启动设备(称之为数据输入),或是从启动设备将数据传送至目标设备(即数据输出)。
(7)状态操作步骤:
就是目标设备请求将目标设备的状态信息发送给启动设备。
(8)信息操作步骤:
是目标设备请求传送一个或多个信息的操作步骤,或是从目标设备将信息传送给启动设备(也叫信息的输入)或是从启动设备将信息传送到目标设备(即信息的输出)。
8-33 USB总线最多可以连接多少个外围设备?
答:最多可支持多达127台外围设备。
8-38 FireWire是串行总线还是并行总线?它的主要特点是什么?
答:1. FireWire是串行总线。
2. FireWire串行总线主要特点:
(1)与USB总线一样,支持即插即用,不用关电即可随时动态配置外围设备。
(2)采用点对点结构(Peer to Peer),所有连到FireWire串行总线上的设备建立了一种对等网络,任何两个设备之间可以直接连接互相通信,而不必通过计算机的控制。
(3)采用级联方式与各个设备相连接,在一个端口上最多可以连接63个设备。但在一个计算机系统中,最多可以有1022条FireWire总线。
(4)采用6线制,即FireWire总线的连接电缆有6条芯线,其中一对双绞线用来传输数据,一对双绞线用来传输选通信号,一对提供8~40V不等电压的电源线。
(5)由于采用的是基于内存的地址编码方式,64位的地址宽度,可以支持100Mb/s、200 Mb/s、400 Mb/s这三种不同的数据传输速率。
(6)FireWire总线支持三种事件:总线配置、总线仲裁、数据传送。
(7)采用三层传输协议。
(8)支持等步和异步两种传输方式。等步传输应用于实时性事务,异步传输则是将数据传送到特定的地址。等步传输是指按一定的速率进行传输,且有固定的带宽。除可以进行点对点的传输外,还可以进行一对多式的广播式的传输。异步传输是经由惟一的一个地址来指定响应节点,在进行通信时,在发送方与接收方之间需进行联络。