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2011年下半年 上午试卷 综合知识
第 11 题
知识点 CPU的组成   总线的基本概念  
章/节 硬件基础知识  
 
 
总线宽度分为地址总线宽度和数据总线宽度。其中,地址总线宽度决定了CPU能够使用多大容量的(10):若计算机的地址总线的宽度为32位,则最多允许直接访问(11)的物理空间。
 
  A.  4MB
 
  B.  400MB
 
  C.  4GB
 
  D.  400GB




 
 
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知识点讲解
· CPU的组成
· 总线的基本概念
 
        CPU的组成
        CPU包括运算器、控制器、寄存器三大部分,一般被集成在一个大规模集成芯片上,是计算机的核心部件,具有计算、控制、数据传送、指令译码及执行等重要功能,它直接决定了计算机的主要性能。其主要功能部件包括以下各部分。
        1)运算器
        运算器主要完成算术运算、逻辑运算和移位操作,主要部件有算术逻辑单元ALU、累加器ACC、标志寄存器、寄存器组、多路转换器和数据总线等。
        2)控制器
        控制器实现指令的读入、寄存、译码和在执行过程中有序地发出控制信号。其主要部件如下图所示。
        
        控制器结构框图
        .程序计数器(PC):当程序顺序执行时,每取出一条指令,PC内容自动增加一个值,指向下一条要取的指令。
        .指令寄存器:用于寄存当前正在执行的指令。
        .指令译码器:用于对当前指令进行译码。
        .状态/条件寄存器:用于保存指令执行完成后产生的条件码,另外还保存中断和系统工作状态等信息。
        .时序部件:用于产生节拍电位和时序脉冲。
        有关控制器执行指令的过程参见1.4.1.4节。
        3)寄存器
        寄存器用于暂存寻址和计算过程的信息。CPU中的寄存器通常分为存放数据的寄存器、存放地址的寄存器、存放控制信息的寄存器、存放状态信息的寄存器和其他寄存器等类型。
 
        总线的基本概念
               总线的定义与分类
               总线是连接多个设备的信息传送通道,是一组信号线。一般可分为以下几类。
               .芯片内总线:集成电路芯片内部各部分的连接。
               .元件级总线:一块电路板内各元器件的连接。
               .内总线(又称系统总线):计算机各组成部分(CPU、内存和外设接口)间的连接。
               .外总线(又称通信总线):计算机对外的接口,可直接与相应的外设连接或与其他计算机相连接。
               内总线
               内总线有专用内总线和标准内总线之分。常见的内总线标准有以下几种。
               .ISA总线(Industry Standard Architecture)(PC/AT):ISA总线是16位系统总线,ISA槽有98个脚,数据线有16条,地址线有27条,其余为控制信号线、接地线、电源线和时钟。
               .EISA总线(Enhanced Industry Standard Architecture):EISA总线是ISA总线的扩展,现用在服务器上。EISA总线的数据线为32位,与ISA总线兼容。
               .PCI总线(Peripheral Computer Interconnect):PCI总线是目前微型机上广泛采用的内总线。PCI总线有两种标准:适用于32位机的124个信号的标准和适用于64位机的188个信号的标准。PCI总线的传输率至少为133MB/s,64位的传输率为266MB/S。PCI总线的工作与处理机的工作是并行的。PCI总线上的设备是可即插即用的。
               外总线
               .通用串行总线USB(Universal Serial Bus):USB接口提供电源。最大数据传输率为12MB/s。USB设备可以通过集线器Hub进行树状连接,最多可达五层,连接显示器和键盘等外设(最多127个)。USB 2.0的传送速率为480MB/s,支持可即插即用功能。
               .SCSI总线(Small Computer System Interface):SCSI总线是从通道发展而来的,其特点是设备独立性强;传输速度快,16位的Ultra2 SCSI数据传输率为80MB/s。目前传输率高达320MB/s;灵活性好(适用于各种外设),最多可接63种外设,传送距离可达20m。
               .IEEE 1394(Firewire):IEEE 1394总线可连接的设备数多,最多可接63部;传输速度快,可达400MB/s;安装步骤简单,可以"点对点"或以"集线器"等方式串接;支持即插即用。
               .串行总线接口(RS-232):RS-232是国际通用的一种串行通信接口标准。串行通信物理连接方式如下。
               .单工:单向传输。
               .全双工:可同时双向传输。
               .半双工:可双向传输,但同一时刻只能单向传输。



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