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计算机组成原理 - 图文

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1. 系统总线按传送信息的不同可以细分为地址总线、数据总线和控制总线。地址总线由单方向的多根信号线组成。

2. 二的十次方等于1024等于一K。

3. 冯 诺依曼计算机的特点是什么?其中最主要的一点是什么?

①采用二进制形式表示数据和指令。指令由操作码和地址码组成。

①将程序和数据存放在存储器中,使计算机在工作时从存储器取出指令加以执行,自动完成计算任务。

①计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成,并规定了五部分的基本功能。

其中最主要的一点是第4点。

4.计算机的硬件是由哪些部分组成的,它们各有哪些功能?

计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。

存储器是用来存放数据和程序的部件。 运算器是对信息进行运算处理的部件。 控制器是整个计算机的控制核心。

人们编写的程序和原始数据是经输入设备传输到计算机中的。

输出设备将计算机处理的结果以人们能接受的或其他

机器能接受的形式送出。

5.立即寻址的特点是:在取指令时,操作码和操作数被同时取出,不必再次访问主存。从而提高了指令的执行速度。(但是因为操作数是指令的一部分,不能被修改。而且立即数的大小受到指令长度的限制,所以这种寻址方式灵活性最差,通常用于给某一寄存器或组成单元赋初值或提供一个常数。)

6.转移指令分为无条件转移和条件转移两种。 7.从主程序转向子程序的指令称为子程序调动指令,简称转自指令,其助记符一般为CALL。转子指令安排在主程序中需要调动的子程序的地方。转子指令是一地址指令。

8.转子指令和转移指令都可以改变程序的执行顺序,但事实上两者存在着很大差别:

① 转移指令使程序转移到新的地址后继续执行指令,不存在返回的问题,所以没有返回地址;而转子指令要考虑返回问题,所以必须以某种方式保存返回地址,以便返回时能够找到原来的位置。

② 转移指令用于实现同一程序内的转移;而转子指令转去执行了一段子程序,实现的是不同程序之间的转移。

9. 按存储器在计算机系统中的作用分类: 高速缓冲存储器,主存储器,辅助存储器。 按存取方式分类:

随机存取存储器、只读存储器、顺序存取存储、直接存取存储器。

10. 由高速缓冲存储器,主存储器,辅助存储器构成的三级存储系统可以分为两个层次,其中高速缓存和主存间称为Cache-主存存储层次(Cache存储系统),主存和辅存间称为主存-辅存存储层次(虚拟存储系统)

Cache存储系统是为解决主存速度不足而提出来的。 虚拟存储系统是为解决主存容量不足而提出来的。 11.一个1K×8的存储芯片需要多少根地址线、数据输入线和输出线?

需要10根地址线,8根数据输入和输出线

12.时序部件包括以下几个部分: (1)脉冲源

脉冲源用来产生具有一定频率和宽度的时钟脉冲信号,为整个机器提供基准信号。为使主脉冲的频率稳定,一般都使用石英晶体振荡器做脉冲源。当计算机的电源一接通,脉冲

源立即按规定的频率重复发出具有一定占空比的时钟脉冲序列,直至关闭电源为止。

(2)启停控制逻辑

只有通过启停控制逻辑将计算机启动后,主时钟脉冲才允许进入,并启动节拍信号发生器开始工作。启停控制逻辑

的作用是根据计算机的需要,可靠地开放或封锁脉冲,控制时序

信号的发生或停止,实现对整个机器的正确启动或停止。启停控制逻辑保证启动时输出的第一个脉冲和停止时输出的最后一个脉冲都是完整的脉冲。

(3)节拍信号发生器

节拍信号发生器又称脉冲分配器。脉冲源产生的脉冲信号,经过节拍信号发生器后产生出各个机器周期中的节拍信号,用以控制计算机完成每一步微操作。 13. 按控制器设计方式不同分类: 组合逻辑型控制器 存储逻辑型控制器

组合逻辑和存储逻辑结合型控制器

14.微指令、微地址:微指令是指控制存储器中的一个单元的内容,即控制字,是若干个微命令的集合。存放控制字的控制存储器的单元地址就称为微地址。

一条微指令通常至少包含两部分信息:

①操作控制字段,又称微操作码字段,用以产生某一步操作所需的各微操作控制信号

②顺序控制字段,又称微地址码字段,用以控制产生下一条要执行的微指令地址。

微指令有垂直型和水平型之分。垂直型微指令接近于机器指

令的格式,每条微指令只能完成一个基本微操作;水平型微指令则具有良好的并行性,每条微指令可以完成较多的基

本微操作。

15.申央处理器中有哪几个主要寄存器?试说明它们的结构和功能。

专用寄存器是专门用来完成某一种特殊功能的寄存器。CPU中至少要有5个专用寄存器:程序计数器(PC)、指令寄存器(IR)、存储器数据寄存器(MDR),存储器地址寄存器(MAR)和程序状态字寄存器(PSWR)。

(1)程序计数器

程序计数器又称为指令计数器,用来存放正在执行的指令地址或接着要执行的下一条指令地址。

对于顺序执行的情况,程序计数器的内容应不断地增量(加”1”),以控制指今的顺序执行这种加“1”的功能,有些机器是程序计数器本身具有的,也有些机器是借助运算器来实现的。

在遇到需要改变程序执行顺序的情况时,将转移的目标地址送往程序计数器,即可实现程序的转移。

(2)指令寄存器

指令寄存器用来存放从存储器中取出的指令。当指令从主存取出存于指令寄存器之后,在执行指令的过程中,指令寄存器的内容不允许发生变化,以保证实现指令的全部功能

(3)存储器数据寄存器

存储器数据寄存器用来暂时存放由主存储器读出的一条指令或一个数据字;反之,当向主存写入一条指令或一个数据字时,也暂时将它们存放在存储器数据寄存器中。

(4)存储器地址寄存器

存储器地址寄存器用来保存当前CPU所访间的主存单元的地址。由于主存和CPU之间存在着操作速度上的差别,所以必须使用地址寄存器来保持地址信息,直到主存的该写操作完成为止。

当CPU和主存进行信息交换,无论是CPU向主存存取数据时,还是CPU从主存中读出指令时,都要使用存储器地址寄存器和数据寄存器。

(5)程序状态字寄存器

程序状态字寄存器又称状态标志寄存器,用来存放程序状态字(PSW)。程序态字的各位表征程序和机器运行的状态,是参与控制程序执行的重要依据之 它主要包括两部分内容;一是状态标志,如进位标志(C)、结果为零标志(Z)等,大多数指令的执行将会影响到这些标志位;二是控制标志,如中断标志、陷阱标志等,程序状态字寄存器的位数往往等于机器字长,各类机器的程序状态字寄存器的位数和设置位置不尽相同,例如,8086微处理器的程序状态字寄存器有16位,如图6-1所示,一其包括9个标志位,其中6个为状态标志,3个为控制标志。

计算机组成原理 - 图文

1.系统总线按传送信息的不同可以细分为地址总线、数据总线和控制总线。地址总线由单方向的多根信号线组成。2.二的十次方等于1024等于一K。3.冯诺依曼计算机的特点是什么?其中最主要的一点是什么?①采用二进制形式表示数据和指令。指令由操作码和地址码组成。①将程序和数据存放在存储器中,使计算机在工作时从存储器
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