参考习题

FSB:FrontSideBus前端总线

ISA:IndustryStandardArchitecture,工业标准体系,总线 PCI:PeripheralComponentInterconnection,外设部件互连,总线 PCIExpress:PCI之后的新的总线标准 PCI-X:扩充133MHz的PCI总线

AGP:AcceleratedGraphicsPort,图形加速接口

IHA:IntelHubArchitecture,主板芯片组结构,简称Hub结构 MCH:MemoryControlHub芯片组名称 ICH:I/OControlHub芯片组名称

SATA:SerialATA,串行方式的计算机外存储器接口

HDAudio:HighDefinitionAudio,微机中新的高保真音频标准 AC’97:一种微机中的音频标准,Intel所制定

DMI:DirectMemoryInterface,Intel芯片组中用于连接MCH和ICH的通道标准 RAID:RedundantAccessIndependentDisk,冗余阵列磁盘机 ATX:目前常用的PC机结构标准规范

Flex-ATX一种比Micro-ATX更小的主板标准规范。 PCBPrintedCircuitBoard,印刷电路板。 2、说明总线的主要特征。

答:总线是各种信号线的集合,是计算机各部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通路。 总线具有以下3个特征:高速性、公用性和标准性。

总线的类型:片内总线、处理器总线、I/O总线、外部总线、片间总线。 3、总线有哪几种类型? 答:①片内总线。不对外开放。

②前端总线。速度最快,连接Cache、北桥、存储器等高速部件。 ③I/O总线。对外开放,用来连接外部设备。 ④外部总线。连接外部设备,如USB总线。 ⑤片间总线。芯片一级的总线。如spi,can等。

4、总线带宽和总线时钟频率、总线位宽是什么关系?怎样理解总线位宽和总线实际传输速率之间的关系?

答:总线带宽=(总线位宽/8)x总线时钟频率。

总线带宽指的是总线传输的极限速度。实际系统中,总线为了完成数据传输,还需要传输地址和控制信号。所以实际数据传输速度达不到总线带宽值。

5、PCI总线在什么时期出现?微机采用PCI总线的原因是什么?简述PCI的基本指标。 答:1991年,Intel公司首先提出了PCI总线的概念,并联合多家计算机公司和厂商成立了PCI集团,旨在推广PCI总线。

随着图形处理技术和多媒体技术的广泛应用,要求计算机的显示系统有高速的图形描绘能力和I/O处理能力。这不仅要求显示适配卡要改善其性能,原有的ISA,EISA总线也已远远不能适应要求,需要更高速度的总线。

PCI总线的地址总线与数据总线均为32位,总线时钟为33MHz,基本数据传输速率为:33MHz×32bit/8=133MB/sec。PCI总线的数据宽度可升级为64位。总线频率为33MHz时,升级后可达266MB/sec。下表为PCI各版本基本指标。

7、微机采用AGP的原因是什么,简述AGP的基本指标。

答:随着电脑技术的发展,人们追求越来越快的处理速度,高清晰的画面和高逼真度的音频效果,目前存在的问题是PCI总线显示卡数据带宽不足的,这种限制使得PCI显示卡在处理大规模图像数据时会发生卡壳。AGP技术将显示芯片与计算机高速数据总线相联接,在处理影像等高分辨率、高清晰度的图形数据时,比PCI接口的显示卡要快许多倍。 AGP的基本指标:带宽,兼容性,工作电压,显存位宽,时钟频率; 9、简述PCIExpress的特点。 答:特点: ①高性能。 ②配置灵活。 ③多种连接方式。 ④点对点总线。 ⑤高级功能。 ⑥跨平台的兼容性。

13、简述PCIExpress的基本指标

PCIExpress连接结构可以由一个或多个基本串行连接差分对构成,可以灵活的构成×1、×2、×4、×8、×12、×16和×32几种不同形式。一个×1的连接在双方向各有一个传输差分对(4个信号线),一个×16连接在每个方向上具有16个差分信号对。最多的连接是×32的连接。常见的PCIExpress的传输速率如下表。

16、北桥芯片(或MCH)确定了主机系统的那几个重要的速度指标。

北桥芯片(MCH)连接CPU,存储器和AGP(或PCIExpress)显示接口,直接决定着计算机系统的核心部分性能。包括处理器类型、处理器总线类型和频率、存储器类型(包括双通道支持)和时钟频率、显示接口类型和版本等。

17、简述Intel芯片组中南北桥结构和Hub结构的主要区别。

Intel南北桥结构芯片组中,两块芯片是通过PCI总线进行连接的。由于两芯片的通信需要通过PCI总线,当PCI总线负载大时,会在PCI总线形成传输瓶颈。

Hub体系结构中,以前的北桥芯片现在被称作MCH,而以前的南桥芯片现在被称作ICH。更重要的是它们经由专用的通道——IHA进行连接,使得MCH与ICH之间的带宽提高为标准南北桥结构的两倍,同时Hub结构在主机系统负载均衡方面得到改进。

第6章接口

1、名词解释

DMA、DTE、DCE、FIFO、MODEM、SPP、EPP、ECP、BIOS、IRQ、NRZI、PnP、IDE、ATA、PIO、LBA、CHS、S.M.A.R.T、SCSI、SAS、IrDA、PPM、SIR、FIR、Wi-Fi、WLAN DMADirectMemoryAccess,直接存储器访问。 DTEDataTerminalEquipment,数据终端设备。 DCEDatacommunicationEquipment,数据通信设备。 FIFO先进先出,一种存储器组织方式。 MODEM调制解调器。 SPP标准并行接口标准。 EPP增强型并行口标准。 ECP增强性能并行口标准。 BIOS基本的输入输出系统。 IRQ中断申请信号。

NRZINonReturntoZeroInvert,不归零反向码,USB使用的编码。 PnP即插即用。

IDEIntegratedDeviceelectronics,PC机用于连接硬盘、光盘驱动器的通用接口。又被称为ATA。

ATAATAttachment,连接硬盘、光盘驱动器的通用接口,又被称为IDE。 PIOProgrammedInputOutput,编程输入输出,IDE设备的一种工作模式。 LBALogicalBlockMode,逻辑块模式,IDE设备的一种工作模式。 CHSCylinder-Head-Sector,柱面-磁头-扇区。

S.M.A.R.TSelf-Monitoring,AnalysisandReportingTechnology,自监视、分析和报告技术。 SCSISmallComputerStandardInterface,小型计算机标准接口。

SASSerialAttachedSCSI,串行连接SCSI,是SCSI接口的串行传输改进标准。

IrDAInfraredDataAssociation,红外线数据协会,通常用于表示红外线接口。 PPMPulsePositionModulation,脉冲位置调制。

SIRSerialInfrared,标准的异步串行接口上外接一个红外收发器IrDA1.0版。 FIRFastInfrared,IrDA1.1版本。

Wi-FiWirelessFidelity,无线高保真,是一种无线通信协议 WLANWirelessLAN,无线局域网。

1、说明接口、接口电路、端口三个名字的基本概念,他们之间有什么关系?

答:接口:要实现外部设备与主机之间的连接和信息交换,必须经过一个数据转换和传输的设备。这种设备,我们叫做I/O接口(interface),有的叫I/O适配器(adapter)或适配卡。例如:键盘适配卡、打印机适配卡、CRT适配卡、磁盘适配卡等。

接口电路:主机和任何外部设备的连接都是通过接口电路实现的,接口电路连接在计算机总线和外部设备之间,是接口的硬件部分。

端口:指I/O端口。计算机的I/O端口实现系统中的设备和软件间通信,如果想和串行口通信,必须知道串行口是通过哪个I/O端口来接收和发送的。系统中有丰富的I/O端口。准确数是65535个端口,从0000h到FFFFh。这些I/O端口被分配给各种I/O设备,这些设备有些是在主机板上,有些通过总线在插板实现。

关系:接口电路是接口的硬件部分,端口是接口进行数据传输时使用的I/O地址。 3、和查询控制方式相比较,中断控制方式有什么特点,简述中断控制方式的程序实现的基本方法。

答:查询方式的缺点是,每次输入/输出一个数据,CPU要检查一次外设状态。如果外设尚未准备就绪,程序便进入查询循环,许多CPU时间白白花费在状态查询中,浪费了宝贵的资源。中断的引入可以大大提高软件的执行效率。

所谓“中断控制”,就是当CPU执行程序时,允许外部设备用“中断”信号中止CPU正在执行的程序。具体他说,当外设需要与CPU进行数据交换时,便由接口板向CPU发出一个中断请求信号,待CPU响应这一中断请求后,便调用中断服务程序完成一个或多个字节的信息交换。这种方式不需要CPU主动查询,而是由接口电路主动通知CPU,使得接口软件的效率比较高。

4、RS-232C中定义的DTE和DCE是什么,两者有什么不同?

答:DTE(DataTerminalEquipment)数据终端设备,DCE(DatacommunicationEquipment)数据通信设备,在RS-232C中,DTE特指主机,DCE特指外设。 6、计算机中的UART是什么?UART中的FIFO的作用是什么?

在最早的PC机中,串行接口是由一块独立的IC芯片实现的,如Intel8250,实现串行通信的功能部件被称为UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter),在后来的PC中,

将UART和其他的标准接口电路集成在一起,被称为SuperI/O芯片。在现代的芯片组结构中,SuperI/O芯片被集成到了南桥芯片(或ICH)中。

FIFO(FirstInFirstOut)是UART中的数据存储空间,不同的芯片可能容量不同,多数为64字节。FIFO的作用是实现接收和发送的数据缓冲存储,FIFO机构的引入使得软件每次发送到URAT的数据和URAT的接收的数据不是一个字节,可以多达几十个字节,这样做的目的是提高软件的效率,使得即使在高通信速率的情况下,产生中断的频率也可以保持在比较低的水平。

7、USB接口给出的通信速率是信号线的传输速率,有效地数据速率要低一些,那些因素影响了有效数据传输速率?

答:USB支持四种基本的数据传输模式:控制传输,等时传输,中断传输及数据块传输。当一个USB外设的某一种类型信息的传输特点确定后,就可以在上述四种传输模式中选择一种最合适的模式。而每种模式都有特定的协议规定,也就是说,为了正常传送数据,必须先按协议规定发送特定的握手信号。因次,即便是全速运行,有效的数据传输速度也达不到标称的最大值。

8、简述USB电源管理。

答:除了为连接USB外设提供附加的插座,集线器还为连接的所有外设提供电源。集线器可以识别外设的动态连接,并且在外设的初始化期间为每个外设提供至少0.5W的电源。在主机PC驱动程序软件的控制下,集线器可以为外部设备提供更多的设备电源,最多可达2.5W。USB的PnP特性支持系统询问所连接外设的电源需要,如果超过了系统实际的供电能力,那么将发出一个警告。

9、在外部设备的连接方式上,USB和IEEE1394有什么不同? 答:

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