CPU周期包括若干个完成微操作的节拍脉冲。 6. 时序信号的作用和体制
时序信号的作用：为计算机各部分的协调工作提供时序标志。 时序信号的基本体制：电位-脉冲制。这是由于器件的特性所决定。 7. 时序信号发生器的组成 (1) 时钟脉冲源
由石英晶体振荡器和与非门组成的振荡电路组成，是主机信号的发源地。 (2) 环型脉冲发生器
循环移位寄存器和译码电路配合产生所需的节拍脉冲。 (3) 启停控制电路
启停控制电路是控制机器正常启动运行和停机操作的控制电路。对启停电路设计的要求主要是：启动时，一定要从第一个节拍电位的前沿开始工作，以保证机器运行时的第一个节拍脉冲有足够的宽度，使机器工作可靠；停机时，一定要在指令最末一个节拍脉冲结束后才关闭时序发生器。
【微处理器的数据传输速率】一个32位的微处理器，它有16位外部数据总线，总线
的时钟频率是800MHz，假定一个总线事务的最短周期是2个时钟周期，问：（1）这个处理器的最大数据传输速率是多少MB/s？（2）如果将外部数据总线的宽度扩展为32位，那么处理器的最大数据传输速率提高到多少MB/s？
【解】（1）处理器的最大数据传输速率是
Dtr=(16/8)÷2T=2×(800÷2)=800 (MB/s) (T=1/F)
（2）如果将外部数据总线的宽度扩展为32位，那么处理器的最大数据传输速率提高到
Dtr=(32/8)÷T=4×(800÷2)=1600 (MB/s)
8. 组合逻辑控制器（硬布线控制器）
对不同指令中相同微操作的产生条件用逻辑代数的方法进行综合、化简，最后得到每个微操作产生的逻辑式并用组合逻辑电路实现之。组合逻辑控制器经常采用三级的时序信号：主状态周期（CPU周期）、节拍电位、节拍脉冲。
9. 微命令、微指令、微程序和微周期
微命令是控制部件向执行部件发出的各种最简单的控制命令，例如ALU BUS。 微指令是在一个CPU周期中，一组实现一定操作功能的微命令的组合。微指令通常包括操作控制字段和顺序控制字段。
微程序是由微指令组成的，用以实现指令功能的程序。 概括为：
微命令
组合 微指令 微程序 实现指令系统功能 16
组合组合
微周期是执行一条微指令和取出下一条微指令时间之和。
10 微程序控制器组成原理及微程序控制的计算机的工作过程。 微程序控制的计算机的工作过程：
（1）执行取指微指令，依（PC）从内存读出指令，由指令操作码经地址转移逻辑形成执行该指令的微程序入口地址送到微地址寄存器μAR。
（2）根据（μAR）从控制存储器CM读出微指令送微指令寄存器MIR。 （3）操作控制字段（经译码）产生微命令，送入各功能部件执行。
（4）由地址转移逻辑形成下一微地址送μAR，再重复步骤（2）、（3）、（4），这就是微程序的执行过程。
11. 微命令编码的方法通常有三种 （1）直接表示法（直接控制法、不译法）
操作控制字段中的每一位二进制代码表示一个微命令，该位为1，表示有该微命令。 （2）编码表示法（字段编码法）
将微命令分段编码，经简单译码产生微命令。 分段编码的原则：
① 相互有一定关系又不能在同一微周期出现（相斥性）的微命令可编在同一字段内；可能在同一微周期出现（相容性）的微命令应编在不同的字段内。
② 分段应与数据通路的结构相适应，以便于微命令的设计、修改和检查。 ③ 每个字段的位数不能太多（2～4位）。 （3）混合表示法
把直接表示法和编码表示法相混合使用。 12.微地址的形成
如何正确形成下一条微指令的地址，是关系到微程序能否正确执行的问题。取指令后，通常由指令的操作码经地址转移逻辑形成执行该指令的微程序入口；无转移时，意味着下一条微指令的地址在设计时已可定（已知）；判断转移时，由判别字段和微指令执行结果经地址转移逻辑获得下一微地址。
13. 组合逻辑控制器和微程序控制器的根本区别： 微操作信号的产生部件不同，产生方式不同。
14. 在并行处理技术中，并行性的两种含义：并发性和同时性。并行技术的三种形式：时间并行，空间并行和时空并行。
15. 本章主要的术语、概念
控制器 程序计数器PC 指令寄存器IR 程序状态字PSW 时序部件 指令译码 微操作形成部件 微操作 指令周期 CPU周期 节拍电位 节拍脉冲
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指令微流程 组合逻辑控制 微程序控制 控制存储器CM 微命令 微指令 微程序 微周期
微地址 同时性 并发性 并行性 时间重叠 资源重复 顺序方式 流水方式 吞吐率
第6章 总线系统
本章的学习目的：掌握总线的工作原理，熟悉计算机各个模块之间的互联方法，掌握总线的类型、仲裁机制、定时方式、数据传送方式等。重点在总线结构、总线控制两个方面，要多记，在理解的基础上记忆。
本章要掌握的基本内容： 1. 总线的基本概念
总线是构成计算机系统的互连机构，是多个系统功能部件之间进行数据传送的公共通路。一个单处理器系统中的总线，大致分为三类：
(1)内部总线：CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线。
(2)系统总线：CPU同计算机系统的其他高速功能部件，如存储器、通道等互相连接的总线。
(3)I/O总线：中、低速I/O设备之间互相连接的总线。 2.
线的排列方式等。
功能特性：描述总线中每一根线的功能。
电气特性：定义每一根线上信号的传递方向及有效电平范围。送入CPU的信号叫输入信号(IN)，从CPU发出的信号叫输出信号(OUT)。
时间特性:定义了每根线在什么时间有效。规定了总线上各信号有效的时序关系，CPU才能正确无误地使用。
3. 总线标准
ISA总线 (16位，带宽8MB/S) EISA总线 (32位，带宽33.3MB/S) VESA总线 (32位，带宽132MB/S)
PCI总线 (32位，带宽132MB/S，允许64位) 4. 总线带宽
指总线本身所能达到的最高传输速率。 单位：MB/s 兆字节每秒
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物理特性：指总线的物理连接方式，包括总线的根数，总线的插头、插座的形状，引脚
5.总线接口 6.信息的传送方式 串行，并行，分时
7.接口的基本功能
(1)交换主机与外设的状态信息，如控制外设的启停，传送外设的忙、闲信息等； (2) 匹配主机与外设的速度差异； (3) 实现数据格式转换；
(4) 实现主机与外设之间的数据交换。8.接口的分类 9.集中式仲裁
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第7章 外存与I/O设备
本章的学习目的： 本章要掌握的基本内容： 1.外围设备的一般功能
在计算机和其他机器之间，以及计算机与用户之间提供联系。
2.外围设备的基本组成
3.外围设备的分类
4.硬磁盘存储器
第8章 输入输出系统
本章要掌握的基本内容： 1. 外围设备的信息交换方式
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计算机组成与体系结构复习大纲2016
