計(jì)算機(jī)原理知識(shí)點(diǎn)總匯(共21頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上計(jì)算機(jī)原理知識(shí)點(diǎn)總匯第一章馮.諾依曼結(jié)構(gòu)(存儲(chǔ)程序)具有如下基本特點(diǎn):（可能會(huì)出選擇，只要熟讀，不需背住）1. 計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五部分組成。2. 采用存儲(chǔ)程序的方式，程序和數(shù)據(jù)放在同一存儲(chǔ)器中，由指令組成的程序可以修改。3. 數(shù)據(jù)以二進(jìn)制碼表示4. 指令由操作碼和地址碼組成。5. 指令在存儲(chǔ)器中按執(zhí)行順序存放，由指令計(jì)數(shù)器指明要執(zhí)行的指令所在的單元地址，一般按順序遞增。6. 機(jī)器以運(yùn)算器為中心，數(shù)據(jù)傳送都經(jīng)過運(yùn)算器。第二章知識(shí)點(diǎn)1：加法器A只有進(jìn)位逐位傳送的方式，才能提高加法器工作速度。解決辦法之一是采用“超前進(jìn)位產(chǎn)生電路”來同時(shí)形成

2、各位進(jìn)位，從而實(shí)現(xiàn)快速加法。稱這種加法器為超前進(jìn)位加法器。問：如何提高加法器的運(yùn)算速度？答：采用超前進(jìn)位加法器。B下面引入進(jìn)位傳遞函數(shù)Pi,進(jìn)位產(chǎn)生函數(shù)Gi的概念:定義: Pi=Xi+Yi 稱為進(jìn)位傳遞函數(shù)Gi=Xi·Yi 稱為進(jìn)位產(chǎn)生函數(shù) Gi的意義是：當(dāng) XiYi 均為“1”時(shí)，不管有無進(jìn)位輸入，本位定會(huì)產(chǎn)生向高位的進(jìn)位.Pi的意義是：當(dāng)Xi和Yi中有一個(gè)為“1”時(shí)，若有進(jìn)位輸入，則本位也將向高位傳送此進(jìn)位，這個(gè)進(jìn)位可看成是低位進(jìn)位越過本位直接向高位傳遞的。知識(shí)點(diǎn)2：算術(shù)邏輯單元A：如果把16位ALU中的每四位作為一組，用類似位間快速進(jìn)位的方法來實(shí)現(xiàn)16位ALU（四片ALU組成）

3、，那么就能得到16位快速ALU。第三章知識(shí)點(diǎn)1：二，八，十，十六之間數(shù)制轉(zhuǎn)換（不直接考，基本功需要掌握）表示的時(shí)候一定要在括號(hào)外表示出幾進(jìn)制，或者后面用字母表示否則減分，例： (2C7.1F)16或者為2C7.1FH()2或者為B例題：1.例如:一個(gè)十進(jìn)制數(shù)123.45的表示123.45 =1×102+ 2×101+ 3× 100 + 4×10-1+ 5×10-22. 例如十六進(jìn)制數(shù) (2C7.1F)16的表示 (2C7.1F)16=2 ×162+ 12 ×161+ 7 ×160+ 1 ×16-1+ 15

4、 ×16-23.例如:寫出(1101.01)2,(237)8,(10D)16的十進(jìn)制數(shù)(1101.01)2=1×23+1×22+0×21+1×20+ 0×2-1+1×2-2 =8+4+1+0.25=13.25(237)8=2×82+3×21+7×20 =128+24+7=159(10D)16=1×162+13×160=256+13=2693例如：用基數(shù)除法將(327)10轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)4.5.6. 二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制例：( .01101) 2二進(jìn)制: 10 ,110 , 11

5、1 . 011 , 01二進(jìn)制: 010 ,110 , 111 . 011 , 010八進(jìn)制: 2 6 7 . 3 2(.01101) 2 =(267.32)87. 八進(jìn)制轉(zhuǎn)換二進(jìn)制例如: (123.46 ) 8=(001,010,011 .100,110 ) 2 =(.10011)28.二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制例：( .01101) 2二進(jìn)制: 1 ,1011 , 0111 . 0110 ,1二進(jìn)制: 0001 ,1011 , 0111 . 0110 ,1000十六進(jìn)制: 1 B 7 . 6 8(.01101) 2 =(1B7.68)169. 十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制例如: (7AC.DE ) 16

6、=(0111,1010,1100.1101,1110 ) 2 =( . )2知識(shí)點(diǎn)2帶符號(hào)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示方法及加減法運(yùn)算名詞解釋：真值和機(jī)器數(shù)真值:正、負(fù)號(hào)加某進(jìn)制數(shù)絕對(duì)值的形式稱為真值。如二進(jìn)制真值：X=+1011 y=-1011機(jī)器數(shù)：符號(hào)數(shù)碼化的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)如 ：X=01011 Y=11011（最高位為符號(hào)位，0表示正數(shù)，1表示負(fù)數(shù)）在計(jì)算機(jī)中表示的帶符號(hào)的二進(jìn)制數(shù)稱為“機(jī)器數(shù)”，機(jī)器數(shù)有三種表示形式：原碼，補(bǔ)碼，反碼。A原碼表示法：原碼表示法用“0”表示正號(hào)，用“1”表示負(fù)號(hào)，有效值部分用二進(jìn)制的絕對(duì)值表示。 即X原=符號(hào)位+|X|數(shù)值零的真值有0和0兩種表示方式，X原也

7、有兩種表示形式：0原 00000 0原10000例：完成下列數(shù)的真值到原碼的轉(zhuǎn)換X1 = + 0. X2 = 0. X1原=0. X2 原=1.完成下列數(shù)的真值到原碼的轉(zhuǎn)換X1 = + 0 X2 = 0 X1原=0. X2 原=1.B補(bǔ)碼的定義：正數(shù)的補(bǔ)碼就是正數(shù)的本身，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是原負(fù)數(shù)加上模。例：完成下列數(shù)的真值到補(bǔ)碼的轉(zhuǎn)換X1 = + 0. X2 = 0. X1補(bǔ)= X2補(bǔ)=完成下列數(shù)的真值到補(bǔ)碼的轉(zhuǎn)換X1 = + 0 X2 = 0 X1補(bǔ)= X2補(bǔ)= 正數(shù)的補(bǔ)碼：本身。 負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼：符號(hào)位為 1，數(shù)值部分取反加 1。數(shù)值零的補(bǔ)碼表示形式是唯一的：0補(bǔ)0補(bǔ)0.0000當(dāng)補(bǔ)碼加法運(yùn)算的結(jié)果

8、不超出機(jī)器表示范圍時(shí)，可以得出下面重要結(jié)論：1） 用補(bǔ)碼表示的兩數(shù)進(jìn)行加法運(yùn)算，其結(jié)果仍為補(bǔ)碼。2） X+Y補(bǔ)=X補(bǔ)Y補(bǔ)3） 符號(hào)位與數(shù)值位一樣參加運(yùn)算。另外對(duì)于減法運(yùn)算，因?yàn)閄Y補(bǔ)XY補(bǔ)X補(bǔ)Y補(bǔ)，所以計(jì)算時(shí)，可以先求出Y的補(bǔ)碼，然后再進(jìn)行加法運(yùn)算。C正數(shù)的反碼表示：與原、補(bǔ)碼相同。負(fù)數(shù)的反碼表示：符號(hào)位為1。數(shù)值部分：將原碼的數(shù)值按位取反。負(fù)數(shù)反碼比補(bǔ)碼少1。一般只用做求補(bǔ)碼的中間形式。反碼的定義：即：X反22nX·符號(hào)位Xmod22n，其中n為小數(shù)點(diǎn)后的有效位數(shù)。反碼零有兩種表示形式：0反0.0000，0反1.1111反碼運(yùn)算在最高位有進(jìn)位時(shí)，要在最低位+1.D移碼的定義：把 x

9、補(bǔ)符號(hào)取反，即得x移X+Y移X移Y移移碼具有以下特點(diǎn)：1） 最高位為符號(hào)位，1表示正號(hào)，0表示負(fù)號(hào)。2） 在計(jì)算機(jī)中，移碼只執(zhí)行加減法運(yùn)算，且需要對(duì)得到的結(jié)果加以修正，修正量為2n，即要對(duì)結(jié)果的符號(hào)位取反。3） 0有唯一的編碼，即+0移=-0移=100000例：X=+1010，Y=+0011 求 X+Y移=？X移=11010， Y移=10011X移 + Y移=11010+10011=X+Y移=01101+10000=11101 符號(hào)相反例：X=-1010，Y=-0110求 X+Y移=？X移=00110， Y移=01010X移 + Y移=10000 X+Y移=10000+10000=00000當(dāng)

10、階碼等于-16時(shí)，移碼為00000，此時(shí)浮點(diǎn)數(shù)當(dāng)作0。E原碼、補(bǔ)碼、反碼之間的轉(zhuǎn)換1）由原碼求補(bǔ)碼正數(shù) : X補(bǔ)=X原負(fù)數(shù) : 符號(hào)不變，其余各位取反，末位加1。2）由補(bǔ)碼求原碼正數(shù) : X補(bǔ)=X原負(fù)數(shù) : 符號(hào)不變，其余各位取反，末位加1。F溢出：當(dāng)運(yùn)算結(jié)果超出機(jī)器數(shù)所能表示的范圍時(shí)，稱為溢出。什么情況下會(huì)產(chǎn)生溢出？1）相同符號(hào)數(shù)相減，相異符號(hào)數(shù)相加不會(huì)產(chǎn)生溢出。2）兩個(gè)相同符號(hào)數(shù)相加，其結(jié)果符號(hào)與被加數(shù)相反則產(chǎn)生溢出；3）兩個(gè)相異符號(hào)數(shù)相減，其運(yùn)算結(jié)果符號(hào)與被減數(shù)相同，否則產(chǎn)生溢出。知識(shí)點(diǎn)2：定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)A. 在計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)有定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)兩種表示方式。B. 定點(diǎn)數(shù)：定點(diǎn)數(shù)是指小數(shù)點(diǎn)固

11、定在某個(gè)位置上的數(shù)據(jù)，一般有小數(shù)和整數(shù)兩種兩種表示形式。定點(diǎn)小數(shù)是把小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)據(jù)數(shù)值部分的左邊，符號(hào)位的右邊；整數(shù)是把小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)據(jù)數(shù)值部分的右邊。C. 浮點(diǎn)數(shù)：是指小數(shù)點(diǎn)位置可浮動(dòng)的數(shù)據(jù)。通常表示為：N = M · R E (例:0.10111 × 2110 )其中N為浮點(diǎn)數(shù)， M為尾數(shù)（mantissa)E為階碼(exponent),R為階的基數(shù)(radix)R為常數(shù)，一般為2，8，16。在一臺(tái)計(jì)算機(jī)中，所有數(shù)據(jù)的R都是相同的。因此，不需要在每個(gè)數(shù)據(jù)中表示出來。浮點(diǎn)數(shù)表示形式：尾數(shù)通常用規(guī)格化形式表示，小數(shù)點(diǎn)后不能為0。例：X=+0.=0.10111×2

12、-2 =0.10111 × 2-0010 =0.10111 × 21110 知識(shí)點(diǎn)3：定點(diǎn)原碼一位乘法上圖需要看懂。乘法開始時(shí)，A寄存器被清為零，作為初始部分積。被乘數(shù)放在B寄存器中，乘數(shù)放在C寄存器中。實(shí)現(xiàn)部分積和被乘數(shù)相加是通過給出AALU命令和BALU命令，在ALU中完成的。ALU的輸出經(jīng)過移位電路向右移一位送入A寄存器中。C寄存器是用移位寄存器實(shí)現(xiàn)的，其最低位用作BALU的控制命令。加法器最低一位的值，右移時(shí)將移入C寄存器的最高數(shù)值位，使相乘之積的最低位部分保存進(jìn)C寄存器中，原來的乘數(shù)在逐位右移過程中丟失了。（此過程需要看明白。）例3.31 X=0.1101, Y=

13、0.1011計(jì)算 X · Y知識(shí)點(diǎn)4：定點(diǎn)補(bǔ)碼一位乘法A. 補(bǔ)碼與真值的轉(zhuǎn)換關(guān)系 B. 補(bǔ)碼的右移補(bǔ)碼連同符號(hào)位右移一位,并保持符號(hào)位不變,相當(dāng)于乘1/2,或除2.設(shè)X補(bǔ)= X0.X1X2Xn例3.33設(shè)X= - 0.1101 ,Y= 0.1011即: X補(bǔ)=11.0011, Y補(bǔ)= Y = 0.1011求: X · Y補(bǔ) 解：X·Y= - 0.X · Y補(bǔ) = 1.例3.34設(shè)X= - 0.1101 ,Y= -0.1011即: X補(bǔ)=11.0011, Y補(bǔ)= 11.0101求: X · Y補(bǔ) 解：X·Y= + 0.X ·

14、Y補(bǔ) = 0.C布斯公式（比較法）比較法：用相鄰兩位乘數(shù)比較的結(jié)果決定+X補(bǔ)、-X補(bǔ)或+0。例3.35設(shè)X= - 0.1101 ,Y= 0.1011即: X補(bǔ)=11.0011, Y補(bǔ)= 0.1011求: X · Y補(bǔ) 知識(shí)點(diǎn)5浮點(diǎn)數(shù)的加減運(yùn)算步驟：首先，檢測(cè)能否簡(jiǎn)化操作。 尾數(shù)為0判斷操作數(shù)是否為0 階碼下溢1.對(duì)階： 1) 對(duì)階：使兩數(shù)階碼相等(小數(shù)點(diǎn)實(shí)際位置對(duì)齊，尾數(shù)對(duì)應(yīng)權(quán)值相同)。2) 對(duì)階規(guī)則：小階向大階對(duì)齊。3) 對(duì)階操作：小階階碼增大，尾數(shù)右移。例.AJ>BJ，則BJ+1 BJ，BW，直到BJ=AJ4) 階碼比較：比較線路或減法。2.尾數(shù)加減.AW±BWA

15、W3.結(jié)果規(guī)格化例：設(shè)浮點(diǎn)數(shù)的階碼為4位（含階符），尾數(shù)為6位（含尾符），x、y中的指數(shù)項(xiàng)，小數(shù)項(xiàng)均為二進(jìn)制真值4.舍入處理 原碼、補(bǔ)碼采用 0 舍 1 入。5.溢出判斷檢查階碼是否溢出上溢：置溢出標(biāo)志下溢：置結(jié)果為浮點(diǎn)機(jī)器零知識(shí)點(diǎn)6.數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼：數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼是一種常用的帶有發(fā)現(xiàn)某種錯(cuò)誤和自動(dòng)改錯(cuò)能力的數(shù)據(jù)編碼方法.碼距:任意兩個(gè)合法碼之間至少有幾個(gè)二進(jìn)制位不同.有一位碼距為1.常用的數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼有奇偶校驗(yàn)碼,海明校驗(yàn)碼和循環(huán)校驗(yàn)碼。（只需掌握奇偶校驗(yàn)碼）A.奇偶校驗(yàn)碼B.奇偶校驗(yàn)碼第四章知識(shí)點(diǎn)1主存儲(chǔ)器分類按照讀寫性質(zhì)劃分：1.）隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器（random access memory,RAM）

16、靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）；動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）由于它們存儲(chǔ)的內(nèi)容斷電則消失故稱為易失性存儲(chǔ)器2） 只讀存儲(chǔ)器（read-only memory,ROM）知識(shí)點(diǎn)2存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指標(biāo)：A主要技術(shù)指標(biāo)有:主存容量,存儲(chǔ)器存儲(chǔ)時(shí)間和存儲(chǔ)周期.B存儲(chǔ)容量：存放信息的總數(shù)，通常以字(word,字尋址)或字節(jié) (Byte,字節(jié)尋址)為單位表示存儲(chǔ)單元的總數(shù).微機(jī)中都以字節(jié)尋址,常用單位為KB、MB、GB、TB。C存儲(chǔ)器存儲(chǔ)時(shí)間：?jiǎn)?dòng)一次存儲(chǔ)器操作到完成該操作所經(jīng)歷的時(shí)間。D存儲(chǔ)周期：連續(xù)啟動(dòng)兩次獨(dú)立的存儲(chǔ)器操作所需間隔的最小時(shí)間.E計(jì)算機(jī)可尋址的最小信息單位是一個(gè)存儲(chǔ)字，相鄰的存儲(chǔ)器地址表示相鄰存

17、儲(chǔ)字，這種機(jī)器稱為“字可尋址”機(jī)器。一個(gè)存儲(chǔ)字所包括的二進(jìn)制位數(shù)稱為字長。一個(gè)字又可劃分為若干個(gè)字節(jié)?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)中，大多數(shù)把一個(gè)字節(jié)定為8個(gè)二進(jìn)制位，因此，一個(gè)字的字長通常是8的倍數(shù)。（不需背，明白即可）F以字或字節(jié)為單位來表示主存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元的總數(shù)，就是主存儲(chǔ)器的容量。G指令中地址碼的位數(shù)決定了主存儲(chǔ)器的可直接尋址的最大空間。知識(shí)點(diǎn)4讀/寫存儲(chǔ)器A半導(dǎo)體讀寫存儲(chǔ)器（即隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）按存儲(chǔ)元件在運(yùn)行中能否長時(shí)間保存信息來分，有靜態(tài)存儲(chǔ)器和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器兩種。前者利用雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來保存信息，只要不斷電，信息是不會(huì)丟失的；動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器利用MOS電容存儲(chǔ)電荷來保存信息，使用時(shí)需不斷給電容充電才能使信

18、息保持。靜態(tài)存儲(chǔ)器的集成度低，但功耗較大；動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的集成度高，功耗小，它主要用于大容量存儲(chǔ)器。（不需要背，明白即可）B靜態(tài)存儲(chǔ)器SRAM 依靠雙穩(wěn)態(tài)電路內(nèi)部交叉反饋的機(jī)制存儲(chǔ)信息。功耗較大,速度快,作Cache。動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM 依靠電容存儲(chǔ)電荷的原理存儲(chǔ)信息。功耗較小,容量大,速度較快,作主存。C再生再生（刷新）：為保證DRAM存儲(chǔ)信息不遭破壞，必須在電荷漏掉以前，進(jìn)行充電，以恢復(fù)原來的電荷，這一充電過程稱為再生或刷新。問：為什么要刷新？答：為保證DRAM存儲(chǔ)信息不遭破壞，必須在電荷漏掉以前，進(jìn)行充電，以恢復(fù)原來的電荷。知識(shí)點(diǎn)5半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的組成與控制A一個(gè)存儲(chǔ)器芯片的容量有限，因此，應(yīng)

19、用中需進(jìn)行擴(kuò)展。包括位擴(kuò)展和字?jǐn)U展。B位擴(kuò)展：用多個(gè)存儲(chǔ)器器件對(duì)字長進(jìn)行擴(kuò)充。C字?jǐn)U展：增加存儲(chǔ)器中字的數(shù)量。連接方式：將各芯片的地址線、數(shù)據(jù)線、讀寫控制線相應(yīng)并聯(lián)，由片選信號(hào)來區(qū)分各芯片的地址范圍。例：用4個(gè)16K ´ 8位芯片組成64K´8位的存儲(chǔ)器。字?jǐn)U展連接方式：（此圖作業(yè)留過類似的，掌握）D字位擴(kuò)展：如果一個(gè)存儲(chǔ)容量為M ×N位，所用芯片規(guī)格為L×K位，那么這個(gè)存儲(chǔ)器共用（M/L） ×（N/K）個(gè)芯片。（重要）例如：要組成16M×8位的存儲(chǔ)器系統(tǒng)，需多少片4M×1位的芯片？ 16M/4M×8/1= 32片

20、若有芯片規(guī)格為1M×8位，則需16M/1M×8/8= 16片。第五章知識(shí)點(diǎn)1指令格式A一條指令一般包含下列信息：1） 操作碼：具體說明操作的性質(zhì)及功能。2） 操作數(shù)的地址3） 操作結(jié)果的存儲(chǔ)地址4） 下一條指令的地址綜上，一條指令實(shí)際上包括兩種信息即操作碼和地址碼。B指令字：代表指令的一組二進(jìn)制代碼信息； 指令長度：指令字中二進(jìn)制代碼的位數(shù)；C零地址指令指令中只有操作碼沒有操作數(shù)或地址。兩種可能：（1）無需操作數(shù)，例如：空操作指令，停機(jī)指令（2）操作數(shù)是默認(rèn)的 D一地址指令 A-操作數(shù)的存儲(chǔ)地址或寄存器名 例如：遞增，移位，取反E二地址指令 A1-第一個(gè)源操作數(shù)的存儲(chǔ)地址或

21、寄存器地址。 A2-第二個(gè)源操作數(shù)和存放結(jié)果的存儲(chǔ)地址或寄存器地址例如：AX+BXAX ADD AX , BX F三地址指令A(yù)1-第一個(gè)源操作數(shù)的存儲(chǔ)地址或寄存器地址。 A2-第二個(gè)源操作數(shù)的存儲(chǔ)地址或寄存器地址。A3-操作結(jié)果的存儲(chǔ)地址或寄存器地址G多地址指令：用于實(shí)現(xiàn)成批數(shù)據(jù)處理。H計(jì)算機(jī)中指令和數(shù)據(jù)都是以二進(jìn)制碼的形式存儲(chǔ)的。但是，指令的地址是由程序計(jì)數(shù)器(PC)規(guī)定的。而數(shù)據(jù)的地址是由指令規(guī)定的。知識(shí)點(diǎn)2：指令操作碼的擴(kuò)展技術(shù)A指令操作碼的位數(shù)限制指令系統(tǒng)中完成操作的指令條數(shù)。若操作碼長度為K,最多有2k條不同指令。B指令操作碼通常有兩種編碼格式，一種固定格式一種可變格式。C固定格式操

22、作碼操作碼長度固定，一般集中于指令字的一個(gè)字段中。在字長較大的大中型以及超級(jí)小型機(jī)上廣泛使用。優(yōu)點(diǎn)：有利于簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)，減少譯碼時(shí)間D可變格式操作碼即操作碼長度可以改變，且分散放在指令字的不同字段中。這種方法在不增加指令字長度的情況下可表示更多的指令，但增加了譯碼和分析難度，需更多硬件支持。微機(jī)中常使用此方式。F可變格式操作碼的指令示例如果需要三地址、二地址、一地址指令各15條、零地址指令16條，如何安排操作碼呢？例如可以這樣規(guī)定：15條三地址指令的操作碼為：0000 111015條二地址指令的操作碼為：前4位1111， 即 1111 0000 1111 111015條一地址指令的操作碼為：前

23、8位均為1， 即 0000 111016條零地址指令的操作碼為：前12位均為1， 即 1 00001 1111再如：同樣情況下用可變格式操作碼分別形成三地址指令15條、二地址指令14條、一地址指令31條和零地址指令16條。按要求得到結(jié)果之一如下:15條三地址為： 0000 111014條二地址為： 1111 0000 1111 110131條一地址為： 0000 111016條零地址為： 1 00001 1111 知識(shí)點(diǎn)3指令長度與字長的關(guān)系A(chǔ)字長是指計(jì)算技能直接處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。B首先，數(shù)據(jù)字長決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算精度，字長越長，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算精度越高。其次，地址碼長度決定了指令直接尋址能

24、力。C指令的長度與計(jì)算機(jī)的字長沒有固定關(guān)系。知識(shí)點(diǎn)4尋址方式（編制方式）A尋址方式：確定本條指令的數(shù)據(jù)地址及下一條要執(zhí)行的指令地址的方法。 B需掌握尋址：1） 直接尋址：指令的地址碼部分給出的就是操作數(shù)在存儲(chǔ)器中的地址。2） 特點(diǎn)是簡(jiǎn)單直觀，便于硬件實(shí)現(xiàn)，但操作數(shù)地址是指令器單元的一部分，只能用于訪問固定的存儲(chǔ)。2）寄存器尋址：在指令的地址碼部分給出某一寄存器的名稱(地址)，而所需的操作數(shù)就在這個(gè)寄存器中。這種方式數(shù)據(jù)傳送快，計(jì)算機(jī)中多用。3） 基址尋址：機(jī)器內(nèi)設(shè)置一個(gè)基址寄存器，操作數(shù)的地址由基址寄存器的內(nèi)容和指令的地址碼A相加得到。地址碼A通常稱為位移量(disp)或偏移量。4） 變址尋址

25、：把CPU中變址寄存器的內(nèi)容和指令地址部分給出的地址之和作為操作數(shù)的地址來獲得操作數(shù)。這種方式多用于字串處理、矩陣運(yùn)算和成批數(shù)據(jù)處理。5） 間接尋址：在指令的地址碼部分直接給出的既不是操作數(shù)也不是操作數(shù)的地址，而是操作數(shù)地址的地址。 分為：寄存器間接尋址：改變寄存器 Rn中的內(nèi)容就可訪問內(nèi)存的不同地址。 存儲(chǔ)器間接尋址6） 相對(duì)尋址：程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容與指令中地址碼部分給出的偏移量(Disp) 之和作為操作數(shù)的地址或轉(zhuǎn)移地址，稱為相對(duì)尋址方式。相對(duì)尋址方式主要應(yīng)用于相對(duì)轉(zhuǎn)移指令。轉(zhuǎn)移地址為(PC)+disp相對(duì)尋址有兩個(gè)特點(diǎn)：1。由于目的地址隨PC變化不固定，所以非常適用于浮動(dòng)程序的裝配與運(yùn)

26、行。2。偏移量可正可負(fù)，通常用補(bǔ)碼表示。7） 立即尋址：所需的操作數(shù)由指令的地址碼部分直接給出，稱為立即尋址（立即數(shù)尋址）。特點(diǎn)：操作碼和一個(gè)操作數(shù)同時(shí)被取出，不必再次訪問存儲(chǔ)器，提高了指令的執(zhí)行速度。知識(shí)點(diǎn)5RISC精簡(jiǎn)指令計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)1）、僅選使用頻率高的一些簡(jiǎn)單指令和很有用但不復(fù)雜指令，指令條數(shù)少。2）、指令長度固定，指令格式少，尋址方式少3）、只有取數(shù)/存數(shù)指令訪問存儲(chǔ)器，其余指令都在寄存器中進(jìn)行，即限制內(nèi)存訪問4）、CPU中通用寄存器數(shù)量相當(dāng)多；大部分指令都在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完成。5）、以硬布線邏輯為主，不用或少用微程序控制6）、特別重視編譯工作，以簡(jiǎn)單有效的方式支持高級(jí)語言，減少程序

27、執(zhí)行時(shí)間第六章知識(shí)點(diǎn)1時(shí)序系統(tǒng)A指令周期：讀取并執(zhí)行一條指令所需的時(shí) 間稱為一個(gè)指令周期。B機(jī)器周期（CPU周期）：在組合邏輯控制中，常將指令周期劃分為幾個(gè)不同階段，每個(gè)階段稱為一個(gè)機(jī)器周期（周期）。C時(shí)鐘周期(節(jié)拍)：一個(gè)機(jī)器周期又分為若干個(gè)相等的時(shí)間段，每一個(gè)時(shí)間段為一個(gè)時(shí)鐘周期（節(jié)拍）。時(shí)鐘周期長度等于CPU執(zhí)行一次加法或一次數(shù)據(jù)傳送時(shí)間。D工作脈沖：對(duì)某些微操作定時(shí)。E各時(shí)序信號(hào)之間的關(guān)系：知識(shí)點(diǎn)2模型計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通路上圖必須掌握！知識(shí)點(diǎn)3模型機(jī)的指令系統(tǒng)A尋址方式：知識(shí)點(diǎn)4模型機(jī)的時(shí)序系統(tǒng)A機(jī)器周期 1）、取指周期FT 2）、取源操作數(shù)周期ST 讀取源操作數(shù)SR 3）、取目的操作數(shù)周

28、期DT 讀取目的操作數(shù)DR(單) 雙操作數(shù)指令LA。 4）、執(zhí)行周期ET 根據(jù)IR中的操作碼執(zhí)行相應(yīng)的操作。知識(shí)點(diǎn)5模型機(jī)指令的執(zhí)行過程： 例1 加法指令A(yù)DD R0，(R1)的微操作序列。FTP0 PCBUS，BUSMAR，READ， CLEAR LA，1C0，ADD，ALULTP1 LTBUS，BUSPC，WAITP2 MDRBUS，BUSIRP3 1STSTP0 R0BUS，BUSSRP1 空操作P2 空操作P3 1DTDTP0 R1BUS，BUSMAR， READ ，WAITP1 MDRBUS，BUSLAP2 空操作P3 1ETETP0 SRBUS，ADD，ALULTP1 LTBUS，

29、BUSMDR， WRITE，WAITP2 空P3 END 例2 SUB (R0)+，X(R1) FT 微操作序列同例1（所有指令FT都一樣）STP0 R0BUS，BUSMAR，READ， CLEA LA，1C0，ADD，ALULTP1 LTBUS，BUSR0，WAITP2 MDRBUS，BUSSRP3 1DTDTP0 PCBUS，BUSMAR，READ， CLEAR LA，1C0，ADD，ALULTP1 LTBUS，BUS PC，WAITP2 MDRBUS，BUSLAP3 1DT DTP0 R1BUS，ADD，ALULTP1 LTBUS，BUSMAR， READ，WAITP2 MDRBUS，B

30、USLAP3 1ETETP0 SRBUS，SUB，ALULTP1 LTBUS，BUSMDR， WRITE，WAITP2 空操作P3 END例3 INC (R0)+ FT 微操作序列同例1(P3 1DT)DTP0 R0BUS，BUSMAR，READ， CLEARLA，1C0，ADD，ALULTP1 LTBUS，BUSR0，WAITP2 MDRBUS，BUSTEMPP3 1DT DTP0 TEMPBUS，BUSMAR， READ，WAITP1 MDRBUS，BUSDRP2 空操作P3 1ETETP0 DRBUS，CLEAR LA，1C0， ADD，ALULTP1 LTBUS，BUSMDR，WRIT

31、E， WAITP2 空操作P3 END（上述例題掌握，可能會(huì)出類似的）知識(shí)點(diǎn)6微程序設(shè)計(jì)技術(shù)微指令由控制字段和下址字段組成。微指令格式大體可分為：水平型微指令，垂直型微指令A(yù)微指令編碼通常有以下幾種方法：（1）直接控制法（不譯法）（2）字段直接編譯法A.相斥性微命令分在同一字段內(nèi)，相容性微命令分在不同字段內(nèi)。（3） 字段間接編譯法例1：某機(jī)采用微程序控制方式，微指令字長28位，操作控制字段采用字段直接編譯法，共有微命令36個(gè)，構(gòu)成5個(gè)相斥類，各包括3個(gè)、4個(gè)、7個(gè)、8個(gè)和14個(gè)微命令，順序控制字段采用斷定方式，微程序流程中有分支處共4個(gè)（1）設(shè)計(jì)該機(jī)的微指令格式（2）控制存儲(chǔ)器的容量應(yīng)為多少？

32、 解：（1）微指令格式3+1=4 22=44+1=5 23=857+1=8 23=88+1=9 24=16914+1=15 24=16152+3+3+4+4=16所以控制字段為16 分值4處 4+1=5 23=8>5 需要三位測(cè)試判別 16+3+9=28 下址9 操作控制字段 測(cè)試判別 下址9316（2） 由下址字段決定指令字長 29=512 控存容量512×28位知識(shí)點(diǎn)7控制器的組成A控制器的作用是控制程序的執(zhí)行，它必須具有以下基本功能：1） 取指令2） 分析指令3） 執(zhí)行指令B程序計(jì)數(shù)器（PC）即指令地址寄存器。在某些計(jì)算機(jī)中用來存放當(dāng)前正在執(zhí)行的指令地址；而在另一些計(jì)算機(jī)

33、中則用來存放即將要執(zhí)行的下一條指令地址；而在有指令領(lǐng)取功能的計(jì)算機(jī)中，一般還需要增加一個(gè)程序計(jì)數(shù)器用來存放下一條要取出的指令地址。知識(shí)點(diǎn)8程序控制的基本概念1）微操作：完成指令功能所需的一系列基本操作。2）微指令：同時(shí)發(fā)出的控制信號(hào)所執(zhí)行的一組微操作。組成微指令的微操作又叫微命令。一條指令的實(shí)現(xiàn)，可由執(zhí)行若干條微指令來完成。3）微程序：完成指令功能所需的微指令序列的集合。4）控制存儲(chǔ)器：存放微程序與下址的存儲(chǔ)器。一般用ROM。第七章知識(shí)點(diǎn)1 存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)A衡量存儲(chǔ)器有三個(gè)指標(biāo):容量、速度和價(jià)格/位。B操作系統(tǒng)的出現(xiàn)使主存、輔存形成了一個(gè)整體，主存-輔存層次。主存-輔存層次滿足了存儲(chǔ)器的大容量和低成本的需求.C為解決主存CPU之間的速度差異，在CPU和主存之間設(shè)置Cache.（問：為什么設(shè)置cache）D現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的典型存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：cache-主存-輔存知識(shí)點(diǎn)2高速緩沖存儲(chǔ)器（cache）A為解決CPU和主存之間的速度差距,提高整機(jī)的運(yùn)算速