题解:
某一时间总线只能被一个主模块使用，当有多个主模 块试图同时使用总线时，需要总线仲裁机构对这些主模块 的总线请求信号进行仲裁，依据一定优先级判定哪个模块 可以使用总线。
（1）CPU执行程序； （2）CPU与I/O设备交换数据； （3）高速I/O设备与主存交换数据。
题解: 主模块指对总线具有控制能力的模块；而从模块是指
只能被动地响应主模块发来的总线命令的模块，从模块对 总线没有控制权。
（1）CPU是主模块，存储器是从模块； （2） CPU是主模块，I/O设备是从模块； （3）高速I/O设备是主模块，主存是从模块。

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5.5
5.5 异步通信方式和同步通信方式的实质性区别是什么？ 对于采用异步通信方式的总线来说，发送者和接收者按照 各自的速度处理数据传送，那么它们之间是否需要进行时 间上的协调？为什么？ 答： 异步通信和同步通信的实质性区别在于是否采用统一 的时标进行控制。 对于采用异步通信方式的总线来说，发送者和接收者 按照各自的速度处理数据传送，它们之间需要进行时间上 的协调，采用应答方式取得联系，否则无法配合完成操作 。
请求 不互锁方式：
回答
请求 半互锁方式：
回答
地址
读命令 ③
数据
请求 全互锁方式：
回答
tt00
t1t1 t2t2
t3t3Βιβλιοθήκη t0：发请求；t1：请求激励回答；
t2：回答激励请求结束； t3：请求结束激励回答结束。
三种互锁关系示意 图
访存请求 存储器应答
④
②
①
③
CPU读主存的全互锁异步应答示意

题解：总线的一次信息传送过程大致分申请分配、寻址、传送、结 束四个阶段，其中申请分配阶段是在进入总线周期之前完成的。
同步通信时CPU通过总线从主存读数据的时序关系图如下（以1个 总线周期包含4个时钟为例，见教材图5-7）：
时钟
T1
T2
T3
T4
地址
读命令
数据

半同步通信在正常总线周期通信双方的时间协调方式与同 步通信相同。但对于少数特慢的设备，增加一条‘等待’ 状态信号线（/WAIT）来控制是否进入等待状态，并根据 需要插入若干个‘等待’时钟，以使正常总线周期得到延 长。通过监测“等待” 信号的有无，决定进入或者退出 等待时钟，实现通信双方在时间上的协调。
总线数据传输率= 560MBps =4480bps

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5.4
5.4 请计算总线性能参数： （1）对于某32位总线，如果总线时钟频率为33MHz，若一个总
计算机组成原理习题解答
第五章题解

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5.1
5.1 什么是总线主模块？什么是总线从模块？试说明下列 情况中谁是主模块、谁是从模块？
线周期等于3个总线时钟周期，那么总线带宽和数据传输率各是多 少？
（2）如果总线时钟频率升至66MHz，总线宽度扩展为64位，总 线周期缩短为2个总线时钟周期，那么总线带宽和数据传输率又各 是多少？
题解： ⑴ 总线宽度 =32位/8 =4B 总线带宽= 33MHz×4B=132MBps 总线数据传输率 = 33MHz×4B/3=44MBps ⑵ 总线宽度 =64位/8 =8B 总线带宽= 66MHz×8B=528MBps 总线数据传输率 =66MHz×8B/2=264MBps

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5.8
5.8 为什么要设立总线仲裁机构？集中式总线控制常用哪 几种方法？对总线请求的响应速度哪一种最快？需要的控 制线数哪一种最少？哪一种对电路故障最敏感？哪一种可 方便地改变响应顺序？
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5.7
何谓半同步通信？它是如何实现通信双方在时间上的协调 的？
题解：半同步通信是一种同步和异步结合的通信方式。它 以同步通信为基础，既能像同步通信那样由统一时钟控制 ，又能像异步通信那样允许传输时间不一致，因此既保留 了同步通信控制简单的优点，又具有异步通信的灵活性， 效率介于两者之间。

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5.2
5.2 总线的一次信息传送过程大致分哪几个阶段？若采用同步通信 方式，请画出CPU通过总线从主存读数据过程中各类信号的时序关 系图。
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5.3
5.3 某总线在一个总线周期中并行传送8个字节的信息， 假设一个总线周期等于一个总线时钟周期，总线频率为 70MHz，求总线带宽和数据传输率各是多少？
题解： 总线带宽 = 70MHz×8B =560MBps

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5.6
5.6 画图说明异步通信中请求与回答有哪几种互锁关系？试举例说明 一次全互锁异步应答的通信情况。
题解：
异步通信中请求与回答有不互锁、半互锁、全互锁三种关系，如教材 图5-9所示。一次全互锁异步应答的通信情况举例见教材图5-10。