计算机组成原理

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和控制器为CPU。35，用户.6。720世年代

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强用快．有

。算算逻辑运算和控制三部分合称为主机输和输10s，是．计系统软件。

．指令的解

．存用、MB和GB表示，它22。

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和．计、

1946年研制成功的第一台电子计算机称为ENIAC.集成电路止成SSI规模集成(MSI成(LSI）和（）四个阶段5方面的应用方6。7A/D转是重要部件它化,第一代从1946年；第二代1958年始,采用,第从中小。第四代始采大规模和，世界,.数字模计算机用来处理连续性的信息。模拟IC)称AI)的目标是由人类将思考力判机的特点依然不.三代计算机上.、网络教育和敏数据方面的应.用计算机。领域通件专，属于人工智

1护按联通信线三3、主存数据和控制4Play的含义是即插即用PCI一个总线对块从被总线异步通信分同步短,总线上各准,采场合。每个门电路，以避免总线访问冲,总线。在三种。按并行输总单向总线式两种在同没应答信号，数据传输在。在应答在计复用技（如,用,此。半同步通信既有统一的时钟信,（WAIT）线

1存、2,半导体静态RAM依,态4动态息,因在半导体静态RAM读/8欲个器用1K＊4，16K*1，位时,各和片。欲组成一个64K位的器用32K需4片；若16K需用.用1K*1为16K＊8需4K＊8，则其中位用于选板2，.主存可以和CPU交换、CPU交息缓存是设在与CPU速度匹配,其存储器（m=1，2,4,8…)个模块组成模m编址，存m倍。设有八体器是ns,则500ns内，该存储向提256位二进,了7倍。使用高速决的现.使用虚拟存储器是为了解决题一种情况主存储器KB位K=1024位,G=2主存储器位于1024当我们说位微640KB时,有655360从0到

将到Cache像成CacheCache中，而它和的组进先和。Cache的命CPU在Cache中率Cache有关.。Flash瞬时启动在LRU和,空间虚空间存储器用决CPU速度的Cache和和数据主和两级组成物空间上，这个过程叫地址映像在,、容量、成本、。Cache—中全相联映像活性全成对Cache与主存单法,若Cache，直到替n路组相的中有M块数据n=1时Cache直接当n=M该Cache成为全相联映像的Cache和16MBCache共有64,主存有8192块32个字。则主9位，位，字块5位。，CPU，址。

1。I/O接口电路通常具有能

选址、传命令、传数反映备状态功2。I/O的址方式可分为不一编址和统一址两类，前者需有独立的I/O指令，后者可通过访指令和设备交换信息。3.I/O和CPU之间论是采用串行传送还是并行传送，它们之间的联络方(定时方式可为立响应、异定（采用应答信号、同定（用同步时标）三种。4.主与设备交换信息的控制方式中，程查询式主机与设备是串行工作,中断方式DMA方主机与设备是并行工作的DMA方式主程序与信息传送是并行进行的5.CPU在指执行周期结束时采样中断请求信在开中断情况下），而在存储周期结束时刻采样DMA的总请求信号。6.I/O与主交换信息的方式,程序查询方式和中断方式都通过程序实现数据传送其中程查询方式体CPU与设备是串行工作.7．如CPU处于开中断状态，一旦接受了中断请求就会自动关断，止再次接受中断。同时为了返回主程序断点CPU需将程序计数器内存至存储器（或堆栈断处理结束后了确返回主程序运行且允许接受新的中断须复寄存器内容（或现场）和开中断。8。CPU响中断时要保护现,括对PC内容和寄器内容的护，前者通过硬件自动（或中断隐指令）实现，后者可通过软编程实现9.一中断处理过程大致可分为中请求、断服务和中返回等个段。

中断判优、中断响应、中10。为了映外围设备的工作状态，在I/O接口中都设有状态触发,常见的有“工作”触发器B、“成”触发器、“中断请求”触发器INTR和“中断屏蔽触器MASK。11。D/A转是将数信转换为模拟信.12.转换是将

模拟

信号转换为

数字信。13。按主机与外设数据传输式不同口分为并数据接口和串行数据接口两大类，按照主机与外设交换信息的控制方式不接口可分为程序型接口和DMA型口.19.目常采用一个D控器制多个设备型为选型和多型。其中选择型特适合数据传率很高的设.20.多型控器适合于同时为多个慢速外围设备服务它可以分为多路型和独立请求方式多型21。在方中和控制器通常采用三种方法来分时使用主存是止CPU访问主存、周挪用和和交替访问主存。

链式停

22。显示备种类繁多，目前微机系统配有的显示器件有CRT显示器、液显示器和等离子显示器显器所显示的内容有字图形、图像三类23。一台型计算机通常配置最基本的外部设备打印机等。

键盘、鼠、显示器和24.通是具特殊功能的处理器,由I/O指启动以执行通道指令完成外围设备与主存之间进行数据传送。25。利用存指令与设备交换信息，这在I/O编方式中称为统编址.26。中断口电路通过数

总线将向量地址送至CPU。27。I/O与主机交换信息共有程序查询方式、序中断方式、方式、和通方式五控制方式。29.若示器接口电路中的刷存储器容量为1MB用800×600的分辨率模式时，每个像素最多可以有2

种颜色。34。终端键和显示器

组成,具输和输出

功能.35。激光印机采用了

激光技和照

技术。36.单中断的中断服务程序的执行顺序为复现场、开断和断回。

保护现场、设服务、恢37.多中断的中断服务程序的执行顺序为

保护现场、

开中断、

设备服务、恢现场和断.

1.计机中广泛用二能所致。

进制数进行计算、存储和传递，其主要理由是物器件性2．在数定点机中机数为补码，字长8（含2位号位），则所能表示的十进制数范围为-64至63，者的补码形式为11000000，者的补码形式为00111111。3．机器为补码字长16位含位符号位,用十六进制写出对应于整数定点机的最大整数的补码是7FFF，小数补码是8000。7．在数定点机中，采用1为号位，若寄器内容为10000000,当分别表示为原码码码及无符号数时对的真值分别为-0、-128、—127和128（均用十进制表示）。8．在数定点机中，采用1为号若寄存器内容为10000000,当它分别表示为原码、补码和反码时，其对应的分值分别为-0、—1和-127/128（用十进制表示）9．在数定点机中采1为号位，如寄存器内容为11111111，它分别表示为原码、补码、反码及无符号数时，其对应的真值分别为-127、—1、-0和255(均用十进制表示）。10.在数定点机中，采用1位号若寄存器内容为，它分别表示为补码码反码时其应的真分别为—127/128、-1/128-0(均十进制表示11．机器字长为8为(含1位号位，当x=—128（十进)时,其对应的二进制为—10000000,【x】=不表示,】不能示,【x】=10000001【x】=00000000。17．设机器字长为8位含1位符号位），若机器数为00H十六进制,当它分别代表原码、补码、反码和移码时,价十进制整数分别为、±0、0和-128。18．设计器字长为8位含1位符号位），若机器数为80H十六进制，当它分别代表原码、补码、反码和移码时等价的十进制整数分别为—0-128、-127和±0.19．设计器字长为8位含1位符号，若机器数为81H十六进制），当它分别代表原码、补码、反码和移码时等价的十进制整数分别为—1—127、—126和+1。20．设器字长为8位含1位符号，若机器数为（十六进制),当它分别代表原码、补码、反码和移码时等价的十进制整数分别为-126-2、-1和+12621。设计器字长为8位含1位符号位），若机器数为FFH(六进制），当它分别代表原码、补码、反码和移码时等价的十进制整数分别为—127、-1、-0和+127。22．采浮点表示时位数规格化形,则浮点数的表示范围取决于阶码的位数，精度取决于尾数的数，符确定点数的正负。23．一个点数，当其尾数右移欲使其值不阶码必须加。位右移一位阶码

加1。24．对于个浮点数，阶的小其值不变必须是阶码少.

确定了小数点的位置，当其尾数左移时，欲使25．采用点表示时，最大浮点数的阶符一定为正，数的符号一定为正。小浮点数的阶码一定为正，尾的符号一定为负。

26．移码用来表示浮点数的阶码部分，移码和补码除符号位尾外其他各位数符。27．采浮点表示时，当阶码尾数的符号均为正，其他的数字全部为1时表示的是最大的浮点数。当阶码的符号为正，尾数的符号为负，他数字全部为1时这是最小的浮点数。28．设浮数字长为24位欲示-6×10～6×10

之间的十进制数，在保证数的最大精度条件,除阶符、数符各取外，阶码应取5位，尾数应取17位按这样分配，这24位浮数的溢出条件是阶大于+31。29．已知16位的浮点数，欲表示-3×10~3×10

之间的十进制数，在保证数的最大精度条件下，除阶符、数符各取位外阶码应取位，数应取10位这种格式的浮点数（补码形式,当阶小于-16时，按机器零处.

30.当0>x>时,满足x]=［x］的x值-1／2;当—2时满足x]原=［x]的值—64。31．最少用17位进制数可表示任一五位长的十进制数。32．设24位长浮点数，其中阶符，阶码位，符位，数17位阶码和尾数均用补码表,且尾数采用规格化形式它能表示的最大正数真值是2），非零最小正数真值是2，对值最大的负数真值是-2，对值最小的负数真值是2×)(均用十制表示）34．设机数字长为8位含位符号位），对应十进制数x=-0.6875的x]为1.1011000［x]为1。0101000］为1。0100111，[-x]为0.1011000，—x］为0。1011000，［—x］为。1011000。35．设机数字长为8位含位符号位），对应十进制数x=-52的［为1，0110100,[x]为1，1001100［x］为1，1001011，］为0，0110100，［-x]为0,0110100,[-x]为0,0110100。36．补码示的二进制浮点,数采用规格化形,阶码3位（含阶符1位,尾数5位（含位号位），则所对应的最大正数真值为7.5最小正数真值为1／32，大负数真值为—9／256，小数真值为—8（出十进制各位数值）39．已知进制数x=-5。5,分写出对应8位字长的定点小(含1位号位）和浮点数其中阶符1位阶2位数位，数4位的各种机器数,要求定点数比例因子选取2,浮点数为规格化,则定表示法对应为11.1010100，[x]为1.1010011，浮表示法对应[x]为，11；1，为0,11;1。0101，［x]为0,11；1。0100。或

42．在计机中,一二进制代码表示的数可被理解为指字符或地址或逻值。

或数43．已知x］