期末上分站—

期末上分站——计组(5)

简答题11-21

11、为了提高计算机系统的输入/输出能力，可以在总线的设计与实现中采用哪些方案？

答：1. 提高总线时钟频率

2. 增加数据总线的位数

3. 采用成组数据传送（BURST传送）方式

4. 采用多总线结构

5. 优化总线传输控制功能

6. 引入先进的总线技术

7. 改进总线仲裁机制

12、简述计算机系统采用“面向总线”的形式有何优点？

答:1. 简化了系统结构，便于系统设计制造

2. 大大减少了连线数目，便于布线，减小体积，提高系统的可靠性

3. 便于接口设计，所有与总线连接的设备均采用类似的接口

4. 便于系统的扩充、更新与灵活配置，易于实现系统的模块化

5. 便于设备的软件设计，所有接口的软件就是对不同的口地址进行操作

6. 便于故障诊断和维修，同时也降低了成本

13、集中式总线仲裁常采用哪三种方式？简述链式查询方式的优缺点。

答:集中式总线仲裁常采用的三种方式包括链式查询方式、计数器定时查询方式和独立请求方式。

链式查询方式的优点

自动支持优先级
连接简单，易于扩充设备
设计成本低

链式查询方式的缺点

对电路故障敏感
优先级低的设备获得总线使用权难
响应时间不稳定

14、异步通信与同步通信的主要区别是什么？

答:一、定义与基本特性

异步通信：
定义：异步通信是面向字符的通信方式。在这种方式下，字符（通常是一个字节，即8位）之间的时间间隔是不固定的，但每个字符内部的各位时间间隔是固定的。
特点：
异步通信通过字符起止的开始和停止码（也称为起始位和停止位）来建立发送与接收之间的同步。
发送方发送完一个字符后，可以经过任意长的时间间隔再发送下一个字符，不要求接收端时钟和发送端时钟同步。
异步通信对时序的要求较低，双方时钟可以允许一定误差。
异步通信通常只适用于点对点的通信场景。
同步通信：
定义：同步通信是一种比特同步通信技术，要求发送方和接收方具有同频同相的同步时钟信号。在这种方式下，数据是按位进行同步传输的。
特点：
同步通信中，发送方和接收方之间需要保持严格的时钟同步，以确保数据能够按照预定的时序传输。
同步通信通常以信息帧（包含多个字符）为单位进行传输，信息帧的开始需要附加特定的同步字符（如同步头），以实现同步。
同步通信的效率较高，因为不需要在每个字符前后都添加起始位和停止位。
同步通信的硬件实现相对复杂，双方时钟的允许误差较小。
同步通信可用于点对多点的通信场景。

二、传输效率与复杂性

传输效率：
异步通信由于在每个字符前后都需要添加起始位和停止位（通常至少1位起始位和1~2位停止位），因此传输效率相对较低。
同步通信则通过信息帧的方式传输数据，减少了额外的同步开销，因此传输效率较高。
复杂性：
异步通信的硬件实现相对简单，通信设备成本低廉。
同步通信的硬件实现相对复杂，需要额外的时钟同步机制，因此成本较高。

三、应用场景

异步通信：由于其实现简单、成本低廉的特点，异步通信广泛应用于低速、短距离的通信场景，如串行通信接口（如RS-232、RS-485等）的通信过程。
同步通信：由于其传输效率高、可支持多点通信的特点，同步通信更适用于需要高速、大容量数据传输的场合，如计算机网络、多媒体通信等领域。