5.1

5.1

5.2

5.2

5.3

5.3

• 总线带宽 = 总线工作频率 * 总线宽度 = 70MHz * 8B = 560MBps
• 由题可知总线周期 = 总线时钟周期 = 1 / 总线频率 = 1 / 70MHz，
  数据传输率 = 每秒包含的总线周期数 * 总线宽度 = (1 / 1 / 70MHz) * 8B = 560MBps = 4480 Mbps 这里注意，数据传输率的单位为 bps，位每秒

5.4

5.4

• (1)
  • 总线时钟频率 = 总线工作频率 = 33MHz
  • 总线带宽 = 总线工作频率 * 总线宽度 = 总线时钟频率 * 总线宽度 = 33MHz * 32 / 8 B = 132MBps
  • 总线周期 = 3 * 总线时钟周期 = 3 * (1 / 33MHz) = 1 / 11MHz
  • 总线数据传输率 = 每秒包含的总线周期数 * 总线宽度 = 1 / (1 / 11MHz) * （32 / 8）B = 44MBps
• (2)
  • 总线时钟频率 = 总线工作频率 = 66MHz
  • 总线带宽 = 总线工作频率 * 总线宽度 = 总线时钟频率 * 总线宽度 = 66MHz * 64 / 8 B = 528MBps
  • 总线周期 = 2 * 总线时钟周期 = 2 * (1 / 66MHz) = 1 / 33MHz
  • 总线数据传输率 = 每秒包含的总线周期数 * 总线宽度 = 1 / (1 / 33MHz) * （64 / 8）B = 264MBps

5.5

5.5

5.6

5.6

5.7

5.7

5.8

5.8

5.9

5.9

5.10

5.10

• 键盘扫描计数器的值作为键号，指示键的位置，故扫描计数器的位数 = ⌈ log^2（总的键个数) ⌉，这里键个数 = 8 * 16 = 128 ，故扫描计数器需要 7位
• 键盘ROM容量 = 字符集大小 * 每个字符长度 = 128 * 8 bit = 128B，题中字符集大小为128，而每个ASCII字符占用8位，7位数据位，1位校验位
• CPU从键盘读入的是ASCII码，而F的ASCII码 = 46H = 0100 0110 (A的ASCII码为41H)
• 如果不考虑校验技术，并按ASCII码位序设计键阵列，则ROM编码表可省，此时7位计数器输出值即为ASCII码
• 键盘原理性框图：

键盘原理性框图

5.11

5.11

• 显存最小容量 = 每帧可显示字符个数 * 每个字符的大小 = 72 * 24 * 8bit = 1728 B 这里字符为ASCII码字符，故每个字符8 bit
• 字符发生器(ROM)最小容量 = 字符集大小 * 每个字符点阵规模 = 64 * 8 * 8 bit= 512B 字符点阵每点1 bit，7 * 8的点阵，加上横向间隔1点，故实际存储 8 * 8 点阵
• 显存中存放的是ASCII码
• 显存每一个地址对应一个字符显示位置，显示位置自左向右，从上到下，分别对应缓存地址由低到高
• 点计数器对字符窗口中一行的像素点进行计数，故点计数器模 = 7 + 1 = 8
• 行计数器对字符窗口中像素行进行计数，这里的排间间隔就是每两个相邻像素行的行间隔，又每行的每个字符纵向8点，故行计数器模 = 8 + 6 = 14 认为点阵的一行是一个像素行
• 字计数器对屏幕一行中的字符进行计数
• 排计数器对整个屏幕的字符行进行计数

字，排计数器模的计算

• 点频 = 帧频 * 点计数器模 * 行计数器模 * 字计数器模 * 排计数器模 = 50Hz * 8点 * 14行 * 90字 * 30排 = 15120000Hz = 15.12 MHz 1M = 10^6

5.12

5.12

• 打印缓存存放一行要打印字符的机内编码，故打印缓存最小容量 = 每行字符数 * 每个字符的机内编码位数 = 132 * 8 bit = 132B(ASCII码8位)
• 字符发生器存放所有可打印字符的字形点阵信息，字符发生器最小容量 = 字符集大小 * 每个字符点阵规模 = 96 * 7 * 9 = 672 * 9 bit
• 因为有7列，故列计数器位数 = ⌈ log^2（列数) ⌉ = ⌈ log^2（7)⌉ = 3 bit
• 缓存地址计数器位数取决于每行字符个数，缓存地址计数器位数 = ⌈ log^2（每行可打印字符个数) ⌉ = ⌈ log^2（132) ⌉ = 8 bit

5.13

异步串行通信中，为什么要在数据格式中，设置起始位和终止位？

• 答：
  异步串行通信时，对于像字符或字节这样的数据组织，是首尾相接按位传送的，如果不加特殊标记，无法区分相邻的位属于前一个还是后一个数据单位，因此设置起始位和终止位，对一帧数据头和尾进行标记，以实现帧同步

5.14

image.png

• (1) 比特率 = (有效数据长度 / 总数据长度) * 波特率 = (512 / 513) * 1200Baud = 1197.66 bps
• (2) 比特率 = (7 / 10) * 1200Baud = 840bps

5.15

5.15

• 先写出字符对应的ASCII码，1为31H，A为41H，然后添加偶校验位，然后按照字符编码从右往左画出波形图，0低电平，1高电平
  
  字符传送波形图
• 波特率 = 每秒传送的所有二进制位数 = 字符个数 * 字符位数 = 240 * 10 = 2400Baud
• 1秒传送2400位，故每个信息位占用时间 = 1 / 2400bps = 416us

5.16

5.16

5.16

5.17

5.17

5.19

image.png

5.21

5.21

• 传送一次数据DMA平均所需时间 = 一次传送的数据长度 / 传输速率 = 4KB / 2MBps = 2ms = 2000us
• 主存与磁盘传送32位数据所需时间 = (32 / 8) B / 2MBps = 2000ns，故周期窃取方式占用主存时间比例 = 100 / 2000 * 100% = 5%
• 时钟周期 = 1 / CPU主频 = 1 / 50MHz
• 传送一次数据预处理和后处理总共需要 500 + 800 = 1300个时钟周期 ，总共所需时间 = 1300 * (1 / 50MHz) = 26us，故预处理和后处理的时间比率 = 26us / 2000us * 100% = 1.3%

5.22

5.22

• 磁盘数据传输率 = 磁盘转速 * 磁道容量 = 磁盘转速 * 扇区数 * 扇区容量 = 50rps * 8 * 1KB = 400KBps
• 平均等待时间 = (1 / 转速) / 2 = 1 / 50rps / 2 = 10ms
• 认为周期窃取方式一次DMA传送一个字节，则传送一个字节所需时间 = 1 / 400KBps = 2.5us，则间隔的存取周期数 = 2.5us / 100ns = 25个存取周期
  
  第三问

5.23

5.23

5.24

5.24

5.24