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总线

基本概念

总线事务

是一种连续的、成批数据传送方式。只需要在传送开始时给出数据块的首地址,然后连续传送多个数据,后续的数据的地址被默认认为前面数据地址加1。实际上这些连续数据一般在存储阵列的同一行上。

在存储器中有一个行缓冲,一次读出一行数据,后面的数据只要从行缓冲源源不断地取出即可。所以这种方式能够实现一个时钟传送一个或两个数据。也成为背对背传送方式。

总线传输周期

指总线上完成一次总线事务所用时间,通常它由若干个总线时钟周期组成,简称总线周期。

总线带宽

总线的最大数据传输速率。 $$ 总线带宽 = \frac {时钟频率} {传输一个数据的时钟周期数} \times 总线宽度 $$

定时方式

按照总线上信息传送的定时方式来分,有同步通信、异步通信和半同步通信3类。

同步通信总线由时钟信号同步;异步通信总线指前一个信号的结束就是下一个信号的开始,信息的改变是顺序的。半同步是二者的结合。

传送方式

总线上数据传送分为非突发传送和突发传送两种。

总线复用

不同信号在同一信号线上分时传输的方式称为(总线复用方式)。

分离事务通信是总线复用的一种,相比单一的传输线路可以提高总线的利用率。

1.某同步总线的时钟频率为100MHz,宽度为32位,地址/数据线复用,每传输一个地址或数据占用一个时钟周期。若该总线支持突发(猝发)传输方式,则一次"主存写"总线事务传输128位数据所需要的时间至少是(50ns)。 传送地址10ns,传送128位数据40ns,共需 50ns。

2.一次总线事务中,主设备只需给出一个首地址,从设备就能从首地址开始的若干连续单元读出或写入多个数据。这种总线事务方式称为( 突发传输)。

3.单周期处理器是指所有指令的指令周期为一个时钟周期:

不可以采用单总线结构,单总线结构不支持并行。

在指令执行过程中控制信号不变。每条指令的CPI为1。由于要考虑执行慢的指令,所以处理器时钟频率较低才能保证每条指令CPI为1。

5.提高总线数据传输率的是:增加总线宽度、提高总线工作频率、支持突发传输。 采用地址/数据线复用只是减少了线的数量,节省了成本,并不能提高传输率。

6.总线忙的建立者是:获得总线控制权的设备。

7.在计数器定时查询方式下,总线设备的优先级可变。 数值从"0"开始,则离总线控制器最近的设备具有最高的优先级。若计数值从上一次的中止点开始,则各个设备使用总线的机会均等。

8.异步总线: 在异步方式下,没有公用的时钟,完全依靠传送双方相互制约的"握手"信号来实现定时控制。传送操作是由双方按需求分配时间的。不采用时钟信号,只采用握手信号。

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