計算機組成原理

1

2

、

、運

和控制器為CPU。35，用戶.6。720世年代

8

.9

．在

．計

馮·．匯機器

言對

強用快．有

。算算邏輯運算和控制三部分合稱為主機輸和輸10s，是．計系統(tǒng)軟件。

．指令的解

．存用、MB和GB表示，它22。

,

和．計、

1946年研制成功的第一臺電子計算機稱為ENIAC.集成電路止成SSI規(guī)模集成(MSI成(LSI）和（）四個階段5方面的應(yīng)用方6。7A/D轉(zhuǎn)是重要部件它化,第一代從1946年；第二代1958年始,采用,第從中小。第四代始采大規(guī)模和，世界,.數(shù)字模計算機用來處理連續(xù)性的信息。模擬IC)稱AI)的目標(biāo)是由人類將思考力判機的特點依然不.三代計算機上.、網(wǎng)絡(luò)教育和敏數(shù)據(jù)方面的應(yīng).用計算機。領(lǐng)域通件專，屬于人工智

1護按聯(lián)通信線三3、主存數(shù)據(jù)和控制4Play的含義是即插即用PCI一個總線對塊從被總線異步通信分同步短,總線上各準(zhǔn),采場合。每個門電路，以避免總線訪問沖,總線。在三種。按并行輸總單向總線式兩種在同沒應(yīng)答信號，數(shù)據(jù)傳輸在。在應(yīng)答在計復(fù)用技（如,用,此。半同步通信既有統(tǒng)一的時鐘信,（WAIT）線

1存、2,半導(dǎo)體靜態(tài)RAM依,態(tài)4動態(tài)息,因在半導(dǎo)體靜態(tài)RAM讀/8欲個器用1K＊4，16K*1，位時,各和片。欲組成一個64K位的器用32K需4片；若16K需用.用1K*1為16K＊8需4K＊8，則其中位用于選板2，.主存可以和CPU交換、CPU交息緩存是設(shè)在與CPU速度匹配,其存儲器（m=1，2,4,8…)個模塊組成模m編址，存m倍。設(shè)有八體器是ns,則500ns內(nèi)，該存儲向提256位二進,了7倍。使用高速決的現(xiàn).使用虛擬存儲器是為了解決題一種情況主存儲器KB位K=1024位,G=2主存儲器位于1024當(dāng)我們說位微640KB時,有655360從0到

將到Cache像成CacheCache中，而它和的組進先和。Cache的命CPU在Cache中率Cache有關(guān).。Flash瞬時啟動在LRU和,空間虛空間存儲器用決CPU速度的Cache和和數(shù)據(jù)主和兩級組成物空間上，這個過程叫地址映像在,、容量、成本、。Cache—中全相聯(lián)映像活性全成對Cache與主存單法,若Cache，直到替n路組相的中有M塊數(shù)據(jù)n=1時Cache直接當(dāng)n=M該Cache成為全相聯(lián)映像的Cache和16MBCache共有64,主存有8192塊32個字。則主9位，位，字塊5位。，CPU，址。

1。I/O接口電路通常具有能

選址、傳命令、傳數(shù)反映備狀態(tài)功2。I/O的址方式可分為不一編址和統(tǒng)一址兩類，前者需有獨立的I/O指令，后者可通過訪指令和設(shè)備交換信息。3.I/O和CPU之間論是采用串行傳送還是并行傳送，它們之間的聯(lián)絡(luò)方(定時方式可為立響應(yīng)、異定（采用應(yīng)答信號、同定（用同步時標(biāo)）三種。4.主與設(shè)備交換信息的控制方式中，程查詢式主機與設(shè)備是串行工作,中斷方式DMA方主機與設(shè)備是并行工作的DMA方式主程序與信息傳送是并行進行的5.CPU在指執(zhí)行周期結(jié)束時采樣中斷請求信在開中斷情況下），而在存儲周期結(jié)束時刻采樣DMA的總請求信號。6.I/O與主交換信息的方式,程序查詢方式和中斷方式都通過程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳送其中程查詢方式體CPU與設(shè)備是串行工作.7．如CPU處于開中斷狀態(tài)，一旦接受了中斷請求就會自動關(guān)斷，止再次接受中斷。同時為了返回主程序斷點CPU需將程序計數(shù)器內(nèi)存至存儲器（或堆棧斷處理結(jié)束后了確返回主程序運行且允許接受新的中斷須復(fù)寄存器內(nèi)容（或現(xiàn)場）和開中斷。8。CPU響中斷時要保護現(xiàn),括對PC內(nèi)容和寄器內(nèi)容的護，前者通過硬件自動（或中斷隱指令）實現(xiàn)，后者可通過軟編程實現(xiàn)9.一中斷處理過程大致可分為中請求、斷服務(wù)和中返回等個段。

中斷判優(yōu)、中斷響應(yīng)、中10。為了映外圍設(shè)備的工作狀態(tài)，在I/O接口中都設(shè)有狀態(tài)觸發(fā),常見的有“工作”觸發(fā)器B、“成”觸發(fā)器、“中斷請求”觸發(fā)器INTR和“中斷屏蔽觸器MASK。11。D/A轉(zhuǎn)是將數(shù)信轉(zhuǎn)換為模擬信.12.轉(zhuǎn)換是將

模擬

信號轉(zhuǎn)換為

數(shù)字信。13。按主機與外設(shè)數(shù)據(jù)傳輸式不同口分為并數(shù)據(jù)接口和串行數(shù)據(jù)接口兩大類，按照主機與外設(shè)交換信息的控制方式不接口可分為程序型接口和DMA型口.19.目常采用一個D控器制多個設(shè)備型為選型和多型。其中選擇型特適合數(shù)據(jù)傳率很高的設(shè).20.多型控器適合于同時為多個慢速外圍設(shè)備服務(wù)它可以分為多路型和獨立請求方式多型21。在方中和控制器通常采用三種方法來分時使用主存是止CPU訪問主存、周挪用和和交替訪問主存。

鏈?zhǔn)酵?/p>

22。顯示備種類繁多，目前微機系統(tǒng)配有的顯示器件有CRT顯示器、液顯示器和等離子顯示器顯器所顯示的內(nèi)容有字圖形、圖像三類23。一臺型計算機通常配置最基本的外部設(shè)備打印機等。

鍵盤、鼠、顯示器和24.通是具特殊功能的處理器,由I/O指啟動以執(zhí)行通道指令完成外圍設(shè)備與主存之間進行數(shù)據(jù)傳送。25。利用存指令與設(shè)備交換信息，這在I/O編方式中稱為統(tǒng)編址.26。中斷口電路通過數(shù)

總線將向量地址送至CPU。27。I/O與主機交換信息共有程序查詢方式、序中斷方式、方式、和通方式五控制方式。29.若示器接口電路中的刷存儲器容量為1MB用800×600的分辨率模式時，每個像素最多可以有2

種顏色。34。終端鍵和顯示器

組成,具輸和輸出

功能.35。激光印機采用了

激光技和照

技術(shù)。36.單中斷的中斷服務(wù)程序的執(zhí)行順序為復(fù)現(xiàn)場、開斷和斷回。

保護現(xiàn)場、設(shè)服務(wù)、恢37.多中斷的中斷服務(wù)程序的執(zhí)行順序為

保護現(xiàn)場、

開中斷、

設(shè)備服務(wù)、恢現(xiàn)場和斷.

1.計機中廣泛用二能所致。

進制數(shù)進行計算、存儲和傳遞，其主要理由是物器件性2．在數(shù)定點機中機數(shù)為補碼，字長8（含2位號位），則所能表示的十進制數(shù)范圍為-64至63，者的補碼形式為11000000，者的補碼形式為00111111。3．機器為補碼字長16位含位符號位,用十六進制寫出對應(yīng)于整數(shù)定點機的最大整數(shù)的補碼是7FFF，小數(shù)補碼是8000。7．在數(shù)定點機中，采用1為號位，若寄器內(nèi)容為10000000,當(dāng)分別表示為原碼碼碼及無符號數(shù)時對的真值分別為-0、-128、—127和128（均用十進制表示）。8．在數(shù)定點機中，采用1為號若寄存器內(nèi)容為10000000,當(dāng)它分別表示為原碼、補碼和反碼時，其對應(yīng)的分值分別為-0、—1和-127/128（用十進制表示）9．在數(shù)定點機中采1為號位，如寄存器內(nèi)容為11111111，它分別表示為原碼、補碼、反碼及無符號數(shù)時，其對應(yīng)的真值分別為-127、—1、-0和255(均用十進制表示）。10.在數(shù)定點機中，采用1位號若寄存器內(nèi)容為，它分別表示為補碼碼反碼時其應(yīng)的真分別為—127/128、-1/128-0(均十進制表示11．機器字長為8為(含1位號位，當(dāng)x=—128（十進)時,其對應(yīng)的二進制為—10000000,【x】=不表示,】不能示,【x】=10000001【x】=00000000。17．設(shè)機器字長為8位含1位符號位），若機器數(shù)為00H十六進制,當(dāng)它分別代表原碼、補碼、反碼和移碼時,價十進制整數(shù)分別為、±0、0和-128。18．設(shè)計器字長為8位含1位符號位），若機器數(shù)為80H十六進制，當(dāng)它分別代表原碼、補碼、反碼和移碼時等價的十進制整數(shù)分別為—0-128、-127和±0.19．設(shè)計器字長為8位含1位符號，若機器數(shù)為81H十六進制），當(dāng)它分別代表原碼、補碼、反碼和移碼時等價的十進制整數(shù)分別為—1—127、—126和+1。20．設(shè)器字長為8位含1位符號，若機器數(shù)為（十六進制),當(dāng)它分別代表原碼、補碼、反碼和移碼時等價的十進制整數(shù)分別為-126-2、-1和+12621。設(shè)計器字長為8位含1位符號位），若機器數(shù)為FFH(六進制），當(dāng)它分別代表原碼、補碼、反碼和移碼時等價的十進制整數(shù)分別為—127、-1、-0和+127。22．采浮點表示時位數(shù)規(guī)格化形,則浮點數(shù)的表示范圍取決于階碼的位數(shù)，精度取決于尾數(shù)的數(shù)，符確定點數(shù)的正負(fù)。23．一個點數(shù)，當(dāng)其尾數(shù)右移欲使其值不階碼必須加。位右移一位階碼

加1。24．對于個浮點數(shù)，階的小其值不變必須是階碼少.

確定了小數(shù)點的位置，當(dāng)其尾數(shù)左移時，欲使25．采用點表示時，最大浮點數(shù)的階符一定為正，數(shù)的符號一定為正。小浮點數(shù)的階碼一定為正，尾的符號一定為負(fù)。

26．移碼用來表示浮點數(shù)的階碼部分，移碼和補碼除符號位尾外其他各位數(shù)符。27．采浮點表示時，當(dāng)階碼尾數(shù)的符號均為正，其他的數(shù)字全部為1時表示的是最大的浮點數(shù)。當(dāng)階碼的符號為正，尾數(shù)的符號為負(fù)，他數(shù)字全部為1時這是最小的浮點數(shù)。28．設(shè)浮數(shù)字長為24位欲示-6×10～6×10

之間的十進制數(shù)，在保證數(shù)的最大精度條件,除階符、數(shù)符各取外，階碼應(yīng)取5位，尾數(shù)應(yīng)取17位按這樣分配，這24位浮數(shù)的溢出條件是階大于+31。29．已知16位的浮點數(shù)，欲表示-3×10~3×10

之間的十進制數(shù)，在保證數(shù)的最大精度條件下，除階符、數(shù)符各取位外階碼應(yīng)取位，數(shù)應(yīng)取10位這種格式的浮點數(shù)（補碼形式,當(dāng)階小于-16時，按機器零處.

30.當(dāng)0>x>時,滿足x]=［x］的x值-1／2;當(dāng)—2時滿足x]原=［x]的值—64。31．最少用17位進制數(shù)可表示任一五位長的十進制數(shù)。32．設(shè)24位長浮點數(shù)，其中階符，階碼位，符位，數(shù)17位階碼和尾數(shù)均用補碼表,且尾數(shù)采用規(guī)格化形式它能表示的最大正數(shù)真值是2），非零最小正數(shù)真值是2，對值最大的負(fù)數(shù)真值是-2，對值最小的負(fù)數(shù)真值是2×)(均用十制表示）34．設(shè)機數(shù)字長為8位含位符號位），對應(yīng)十進制數(shù)x=-0.6875的x]為1.1011000［x]為1。0101000］為1。0100111，[-x]為0.1011000，—x］為0。1011000，［—x］為。1011000。35．設(shè)機數(shù)字長為8位含位符號位），對應(yīng)十進制數(shù)x=-52的［為1，0110100,[x]為1，1001100［x］為1，1001011，］為0，0110100，［-x]為0,0110100,[-x]為0,0110100。36．補碼示的二進制浮點,數(shù)采用規(guī)格化形,階碼3位（含階符1位,尾數(shù)5位（含位號位），則所對應(yīng)的最大正數(shù)真值為7.5最小正數(shù)真值為1／32，大負(fù)數(shù)真值為—9／256，小數(shù)真值為—8（出十進制各位數(shù)值）39．已知進制數(shù)x=-5。5,分寫出對應(yīng)8位字長的定點小(含1位號位）和浮點數(shù)其中階符1位階2位數(shù)位，數(shù)4位的各種機器數(shù),要求定點數(shù)比例因子選取2,浮點數(shù)為規(guī)格化,則定表示法對應(yīng)為11.1010100，[x]為1.1010011，浮表示法對應(yīng)[x]為，11；1，為0,11;1。0101，［x]為0,11；1。0100?；?/p>

42．在計機中,一二進制代碼表示的數(shù)可被理解為指字符或地址或邏值。

或數(shù)43．已知x］