计算机组成原理课程考察报告

计算机组成原理课程考察

报告学班学姓院：机器人科学与技术级：电气三班号：11160324名：周陈菊学班学姓指导教师：卜伶俐一、简述计算机组成原理课程的内容。1、 数据的表示（1） 原码，反码，补码，移码的表示方法和之间的联系。（2） 浮点数的表示方法浮点数的符号就位数的符号（简称尾符M）。尾符尾0,浮点为正数；尾符为1，浮点数为负数。表示尾数绝对值的尾数n决定了浮点数的精度。N越大，浮点数的有效数字就越多。尾数可以用原码、补码或者反码表示。（3） 定点数的运算计算机中的运算可以分为算术运算和逻辑运算,它们的差别在于：算术运把操作数当做一个数,而逻辑运算把操作数当做一个有若干个逻辑值组成的串,每个逻辑值的取值要么是“真”。要么是“假”。算术运算包括：加、减法运算、乘法运算和除法运算等。（4） 浮点数的加减运算尽管规格化的浮点数尾数是定点小数且数值最高位总是1,但是浮点数小数点的实际位置却取决于它的阶码。而进行加、减运算时小数点必须是对齐的,所以阶码不相等的两个浮点数不能直接进行加、减运算。浮点数加、减运算的步骤如下：1） 対阶。使两个操作数的小数点对齐。2） 尾数求和。将対阶后的两个尾数按定点加。减运算规则求和、差。3） 规格化。运算的结果可能是非规格化的,但输出的最后结果你要求是规格化的4） 舍入。为保证精度,要考虑尾数右移是丢失的数值位。5） 溢出判断。（5） 奇偶校验的基本原理是：由于二进制表示的每一个数据代码所包含的1的个数是确定且固定的,要么是奇数,要么是偶数。只要数据在传输或存储过程中没有发生数位“翻转”,它所拥有的1的奇偶性就应保持不变。如果奇偶性发生改变,则认为有奇数个数位发生了“翻转”。（6） 汉明码的原理是,在表示数据的信息位中加入若干奇偶校验位,增加数据代码之间的码距,并把数据的信息委分成与检验位数目相同的小组,每一个信息位同时分配到几个检验小组中,当代码中的某一位发生变化时,就会引起其所在检验小组的奇偶检验位改变,不同代码位上的错误将引起检验结果发生不同的变化。这样不仅不能够发现代码上出现的错误,而且能够确定发生错误的位置。2、寻址方式（1）指令寻址比较简单,分为顺序寻址和跳跃寻址两种。采用顺序时,程序计数器PC中的值就是下一条指令的存储地址。没读取一次PC后,PC自动加1并指向下一条指令。而跳跃寻址则是先由当前指令改写PC的内容,然后计算机读取PC,根据PC的值访问主存,取来下一条指令。跳跃寻址后,指令寻址依然是顺序的。（2）数据寻址包括：立即寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址寻址、变址寻址、推栈寻址。3、 总线技术包括：总线的设计与实现（典型的总线结构有单总线和多总线结构）总线控制,总线的性能指标（总线的位宽、总线的工作时钟频率、单个数据传送周期数、总线的负载能力、总线的数据传输数率）总线标准（1）功能特性：指总线中的每一根传输线具有的特定的功能。1）按照所传输信息的性质划分，总线分为地址总线，数据总线和控制总线。2）按照来凝结的部件划分，总线分为系统总线（也叫处理总线）和输入/输出总线（即I/O总线）。3） 按照在计算机系统中的位置划分，总线分为片内总线、底板总线、板间总线和通信总线。（2）物理特性物理特性，又称机械特性，指总线的物理连接指标，包括插头和插座的几何形状与尺寸、引脚的数量与排列方式、固定方式等。（3）电气特性电气特性定义了每一根传输线上信号的传递方向和有效电瓶范围。（4）时间特性时间特性规定了每一根传出线上的信号在什么时间内才是有效的，即总线上各种信号的时序关系。时间特性可以用信号时序图表示。5、存储系统（1）存储器的分类1）按处理器是否之间访问，存储器可分为主存和辅存。2）按掉电后信息是否丢失，存储器分为易失性存储器和非易失性存储器。3）按支持的访问类型，存储器可分为可读/只读存储器。4） 按访问方式，存储器可分为按地址访问的存储器、按内容访问的存储器和指定位置访问的存储器。5）按实现介质，存储器分为半导体存储器、磁面存储器、光盘存储器和铁电存储器。6）按访问周期是否均等，存储器可分为随机访问和顺序访问存储器（2）存储器的性能评价1）评价一个存储器的性能，主要考察容量、速度和成本，以及易失/非易失性、功耗、可靠性等。2）一个存储系统通常由若干存储芯片组成。存储芯片的规格表示为：存储单元数目*存储字长，其中存储字长指一个存储单元内二进制的位数。6、汇编语言程序设计将某一种语言编写的程序（源程序）转换成另外一种语言的程序（目标程序）的过程翻译。将高级语言源程序一次性全部翻译成汇编语言程序或机器语言程序的翻译程序叫做编译程序或编译器；逐句翻译高级语言源程序并立即执行翻译结果的翻译程序叫做解释程序或解释器。按照某种机器语言的语法规则编写的源程序必须翻译成相应的机器语言才能在计算机上运行。这个翻译过程成为汇编。从汇编语言到机器语言的翻译程序叫做汇编程序。

二、设计CPU与存储器的链接。设某处理器有18根地址线，8根数据线，并用IO/M作为访存控制信号，RD/WR为读/写信号。现有如下各种芯片及各种门电路（自定）。要求主存地址空间分配为最小16K为系统程序区，最大32K地址空间为系统程序工作区。请说明选用存储芯片的类型、数量，并写出每片存储芯片的二进制地址范围。画出处理器与存储芯片的连接图。自拟题目，设计一个汇编语言程序，给出源代码，将运行结果截图。CodeSegmentAssumeCS:Code,DS:CodeRedequ4Welcomedb'Welcometomasm!'Countequ$-WelcomeStart:pushcspopdsmovax,3int10hmo