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2012年 408 计算机组成原理 第 20 题

计算机组成原理2012年选择题2分

题目

关于 USB 总线特性的描述,错误的是( )。

错因

A

A 是正确叙述(题目找错的)。**即插即用(Plug and Play, PnP)**指设备接入后操作系统自动识别并加载驱动;**热插拔(Hot-swap)**指设备可以在系统运行中插入/拔出而不损坏。USB 是这两个特性的标志性体现——这正是它当年取代 PS/2、串口的核心卖点。

B

B 是正确叙述。USB 通过 Hub(集线器)级联支持多台设备:一个根 Hub 下可挂多个二级 Hub,理论上 USB 2.0 支持最多 127 个设备同时连接。这就是一个 USB 接口能扩展出键盘 + 鼠标 + U 盘 + 手机的原理。

C

C 是正确叙述。USB 是通用串行总线Universal Serial Bus),设计上就是为了"一根线连各种外设"——键盘、鼠标、U 盘、打印机、移动硬盘、手机、摄像头等都能用同一种接口连接。是典型的通信总线(连接 CPU 与外设)。

总解析

核心考点:USB 是串行总线——名字里的 S = Serial(串行)。

串行 vs 并行的本质区别:

类型一次传输的位数典型代表
串行每次 1 位(依次发送多位)USB、SATA、PCIe、网络(以太网)
并行每次多位同时早期 IDE/ATA、并口打印机、PCI

为什么现代总线偏爱串行?

虽然听起来"并行 = 一次传多位 = 应该更快",但实际上:

  1. 并行线之间会相互干扰——线越多、频率越高,串扰(crosstalk)越严重,限制频率上限
  2. 并行线的"歪斜"问题——多根线长度略有差异 → 信号到达不同步
  3. 串行单线只需一对差分信号——可以做到极高频率(USB 3.0 = 5 Gbps,PCIe 5.0 = 32 GT/s)

所以现代高速总线(USB 3.0、PCIe、SATA)几乎全是串行——通过提升频率而不是位宽来扩带宽。

逐项核验

选项内容真假
A即插即用、热插拔
B级联多设备
C通信总线连不同外设
D同时传输 2 位数据(USB 是串行,每次 1 位)

判定口诀:USB = Universal Serial Bus——名字里"Serial"已经把答案写明白了。任何说"USB 并行""同时多位"的描述都错。

最终答案是 D(D 是错误叙述)。

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