总线系统
一、总线的定义与分类
广义地讲，任何连接两个以上电子元器件的导线都可以称为总线。通常分为如下三类总线：
（1）内部总线。用于芯片一级的互连，分为芯片内总线和元件级总线。芯片内总线用在集成电路芯片内部各部分的连接，元件级总线用于一块电路板内各元器件的连接。
（2）系统总线。用于插件板一级的互连，用于构成计算机各组成部分（ CPU、内存和接口等）的连接。
（3）外部总线。又称通信总线，用于设备一级的互连，通过该总线和其他设备进行信息与数据交换。
二、总线的层次
1．系统总线
系统总线是微处理器芯片对外引线信号的延伸或映射，是微处理器与片外存储器及I/O接口传输信息的通路。系统总线信号按功能可分为三类：
（1）地址总线（Where）
指出数据的来源与去向。地址总线的位数决定了存储空间的大小。
（2）数据总线（What）
提供模块间传输数据的路径，数据总线的位数决定微处理器结构的复杂度及总体性能。
（3）控制总线（When）
提供系统操作所必需的控制信号，对操作过程进行控制与定时。
2．扩充总线
亦称设备总线，用于系统I/O扩充。与系统总线工作频率不同，经接口电路对系统总统信号缓冲、变换、隔离，进行不同层次的操作（ISA、EISA、MCA）。
3．局部总线
扩充总线不能满足高性能设备（图形、视频、网络）接口的要求，在系统总线与扩充总线之间插入一层总线。由于它经桥接器与系统总线直接相连，因此称之为局部总线（PCI）。
怎么考
【试题 1-32】2011年 11月真题 4
总线复用方式可以（ 4）。
（4）A. 提高总线的传输宽度 B.增加总线的功能
C. 减少总线中信号线的数量 D.提高CPU利用率
分析：总线复用，指的是数据和地址在同一个总线上传输的方式。由于CPU引脚数量有限，使得一些
引脚起多个作用。采用总线复用方式，可以减少总线中信号线的数量。【答案： C】
【试题 1-33】2011年 5月真题 3
在计算机系统中采用总线结构，便于实现系统的积木化构造，同时可以（ 3）。
（3）A．提高数据传输速度 B．提高数据传输量
C．减少信息传输线的数量 D．减少指令系统的复杂性
分析：总线是一组连接各个部件的公共通信线，各个部件之间的通信关系变成面向总线的单一关系。采用总线减少了信息传输线的数量，工艺简单，线路可靠，更大的好处是系统扩充容易，维修简单，便于实现硬件系统的积木化，增加系统的灵活性。【答案： C】
【试题 1-34】2010年 11月真题 3
若内存容量为4GB，字长为32，则（3）。
（3）A．地址总线和数据总线的宽度都为32 B．地址总线的宽度为30，数据总线的宽度为32
C．地址总线的宽度为30，数据总线的宽度为8 D．地址总线的宽度为32，数据总线的宽度为8
分析：在同一时间处理二进制数的位数叫字长。32位CPU就是在同一时间内可处理字长为32位的二进制数据。地址总线的宽度决定了内存容量，如果地址总线宽度为32，则存储容量为2^32=4GB。【答案： A】
【试题 1-35】2010年 5月真题 6
关于64位和32位微处理器，不能以2倍关系描述的是（6）。
（6）A．通用寄存器的位数 B．数据总线的宽度
C．运算速度 D．能同时进行运算的位数
分析：计算机系统的运算速度受多种因素的影响，64位微处理器可同时对64位数据进行运算，但不能说其速度是32位微处理器的2倍。【答案： C】
【试题 1-36】2009年 5月真题 4
处理机主要由处理器、存储器和总线组成，总线包括（4）。
（4）A．数据总线、地址总线、控制总线 B．并行总线、串行总线、逻辑总线
C．单工总线、双工总线、外部总线 D．逻辑总线、物理总线、内部总线
分 析：总线按功能分类可分为地址总线AB（Address Bus）、数据总线DB（Data Bus）和控制总线CB（Control Bus），通常所说的总线都包括上述三个组成部分，分别用来传送地址信息、数据信息和控制信息。而并行总线和串行总线是计算机并行通信和串行通信时用的总线结构。内部总线、外部总线都包括数据总线、地址总线和控制总线的。因此A答案是正确的。【答案：A】
【试题 1-37】2008年 5月真题 4
CPU中的数据总线宽度会影响（4）。
（4）A．内存容量的大小 B．系统的运算速度
C．指令系统指令数量 D．寄存器的宽度
分 析：总线按传输的信号的功能可分为三类：地址总线——指出数据的来源与去向。地址总线是从CPU向外传输的单向总线。其宽度决定了CPU可以
访问的物理地址空间，即CPU能使用的内存容量。
数据总线——传送系统中的数据或指令，其宽度和CPU的字长有关，负责整个系统的数据流量的大小。数据总线是CPU与主存储器和I/O接口之间数据相互传送的双向通道。提供模块间传输数据的路径，数据总线的位数决定微处理器结构的复杂度及总体性能。
控制总线——传送控制信号，也是双向通道，CPU通过控制总线向外界发出命令信号，外界通过控制总线向CPU传送状态信息。
综上，CPU中的数据总线宽度与系统的运算速度有关。【答案：B】