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2012年 408 计算机组成原理 第 19 题

计算机组成原理2012年选择题2分

题目

某同步总线的时钟频率为 100MHz,宽度为 32 位,地址/数据线复用,每传输一个地址或数据占用一个时钟周期。若该总线支持突发(猝发)传输方式,则一次"主存写"总线事务传输 128 位数据所需要的时间至少是( )。

错因

A

把整个 128 位数据当成"总线一次传完"——1 个地址周期 + 1 个数据周期 = 2 周期 = 20 ns。这是没看懂"宽度 32 位"——总线一次只能搬 32 位,128 位需要拆成 4 次才能传完。

B

漏掉了地址周期——只算 128 位 / 32 位 = 4 个数据周期 × 10 ns = 40 ns。但一次主存写事务至少要先发出地址告诉内存"这一串数据写到哪里",地址周期不能省。

D

误以为"地址/数据线复用"意味着每个数据都要单独配一个地址周期——4 个数据 × 2 周期(地址 + 数据) = 8 周期 = 80 ns。这是把"突发传输"理解成了"每次都重发地址",没看到突发模式的核心优势就是只发一次起始地址、后续数据自动顺序写入

总解析

第一步:算时钟周期

第二步:算需要几次"32 位传输"

第三步:理解"突发传输"的拍数构成

突发传输 = 1 次起始地址 + N 次连续数据

周期用途
1发起始地址
2发数据 1(自动写入起始地址处)
3发数据 2(自动写入下一个地址)
4发数据 3
5发数据 4

总共 1 + 4 = 5 个时钟周期

最终答案是 C(50 ns)

为什么"突发"能省时间?

  • 普通传输:每次都要 "发地址 + 发数据" 一对一对来 → 4 个数据需要 8 周期
  • 突发传输:只发 1 次起始地址,地址自动递增 → 4 个数据只需 1 + 4 = 5 周期

突发传输的前提

  1. 数据在主存中连续存放(地址自动递增才有效)
  2. 总线主从设备都支持突发协议(双方约定突发长度)
  3. 常用于 Cache 行装填——一次性把整个 Cache 行(如 64 字节)从主存读到 Cache,特别适合突发模式

判定要点

题目特征该用的算法
"突发传输" / "猝发传输"1 地址 + N 数据 = 1 + N 周期
没说突发 / 普通同步总线N 个 (地址 + 数据) = 2N 周期
异步总线还要加握手等待时间

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