自考02384計算機原理考點

1、第1章 計算機系統(tǒng)概論電子計算機是一種能夠自動、高速、準確地對各種信息進展處理和存儲的電子設(shè)備，從總體上可以分為兩大類:電子模擬計算機和電子數(shù)字計算機。1 1計算機開展簡史填空計算機最初是作為一種計算工具而問世的。早在計算機問世之前，就有各種各樣的計算工具?？v觀計算 工具的開展歷史，人類的計算工具已經(jīng)經(jīng)過了算籌、算盤、計算尺、手搖計算機、電動計算機、真空管計算機、晶 體管計算機、大規(guī)模集成電路計算機，正在向生物計算、光計算、量子計算等方向探索。單項選擇、填空ENIAC是個劃時代的創(chuàng)舉，是世界上第一臺電子數(shù)字計算機，成為現(xiàn)代數(shù)字計算機的始祖。1. 2計算機系統(tǒng)單項選擇、填空一個完整的計算機系統(tǒng)包

2、括硬件和軟件兩大局部。硬件是指計算機的所有器件或裝置的總稱，它們是“看得見、摸得著”的有形設(shè)備。軟件是相對硬件而言的，是指在計算機硬件上運行的各種程序以與有關(guān)文 檔資料，例如操作系統(tǒng)、匯編程序、編譯程序、診斷程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、專用軟件包、各種維護使用手冊、程序流程圖和說明等，是無形的東西。'硬件是計算機系統(tǒng)的物質(zhì)根底，沒有硬件對軟件的支持，軟件的功能就無從談起，也就無法計算、處理某一方面的問題。同樣，軟件是計算機系統(tǒng)的靈魂，是硬件功能的完善與擴大。沒有軟件，計算機“仍是個“死"東西，根本無法工作。因此，計算機的硬件與軟件是相互滲透、相互依存、互相配合、相互促進的關(guān)系，二者

3、缺一 不可。所以計算機系統(tǒng)性能的好壞取決于軟、硬件功能的總和。簡答馮諾依曼思想體制主要包括：(1) 采用二進制數(shù)字代碼形式表示各種信息。(2) 采用存儲程序控制工作方式。(3) 計算機硬件由五大部件組成。計算機硬件由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成，其組成框 圖如圖1 1所示。圖中，空心箭頭代表數(shù)據(jù)信號流向，實心箭頭代表控制信號流向。M計算機硬件組成框填空運算器是對信息進展運算和處理的部件。在計算機中的運算有兩類：算術(shù)運算和邏輯運算。運算器主要 由算術(shù)邏輯運算部件(ALU)和用來暫存數(shù)據(jù)或存放運算結(jié)果的一系列存放器組成。單項選擇、填空通常，人們把運算器和控制器統(tǒng)稱為中央處理機(C

4、PU),而把CPU和內(nèi)部存儲器一起稱為主機。主機內(nèi)的存儲器稱為內(nèi)部存儲器或簡稱內(nèi)存，位于主機之外的存儲器稱為外部存儲器或簡稱外存。外存和輸入、輸 出設(shè)備一起又統(tǒng)稱為外部設(shè)備或簡稱外設(shè)。單項選擇、填空總線通常包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線簡答計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)如下：(1) 數(shù)字邏輯層。最底層是由邏輯門組成的邏輯電路，稱為數(shù)字邏輯層。(2) 微程序設(shè)計層。這是一個實在的硬件層，它是機器硬件直接執(zhí)行微指令。如果某一個應(yīng)用程序直接用微指令 來編寫，那么可在這一級上運行該應(yīng)用程序。對于非微程序控制的計算機，此層合并人數(shù)字邏輯層。(3) 機器語言層。又稱為一般機器層，它是微程序解釋機器指令系統(tǒng)。(4)

5、 操作系統(tǒng)層。它由操作系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)，而操作系統(tǒng)由機器指令和廣義指令組成。所謂廣義指令，是操 作系統(tǒng)定義和解釋的軟件指令。(5) 匯編語言層。它給程序員提供一種符號形式的語言，以減少程序員利用機器語言編寫程序的復(fù)雜性。這一層 由匯編程序支持或執(zhí)行。(6) 高級語言層。這一層由各種高級語言編譯程序支持。高級語言層上運行的程序是用比匯編語言更高級、更 接近人類自然語言的高級語言所編寫的。高級語言程序員在這一級上不需要了解計算機硬件、編譯與操作系統(tǒng)等內(nèi) 容。1 3計算機系統(tǒng)的技術(shù)指標填空、簡答計算機系統(tǒng)的技術(shù)指標如下.字長通常是字節(jié)的整倍數(shù)：它與計算機的功能(1) 字長是指計算機的運算部件能同時處理的

6、二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)。和用途有很大的關(guān)系。字長不但決定著存放器、加法器、數(shù)據(jù)總線等部件的位數(shù)，直接影響著硬件的代價，而且還 決定了計算機的運算精度。字長越長：計算機的運算精度就越高。(2 )內(nèi)存容量。一個內(nèi)存所能存儲的全部信息量稱為內(nèi)存容量。它可以以字長為單位來計算，也可以以字節(jié)為單位來計算。在以字節(jié)為單位時，約定以8位二進制位為一個字節(jié)(Byte，縮寫為B)。(2 )運算速度。它是用每秒能執(zhí)行的指令條數(shù)來表示的，單位一般用MIPS(每秒百萬條指令)表示。第2章數(shù)字邏輯根底2. 1邏輯代數(shù)與邏輯門簡答邏輯代數(shù)與普通代數(shù)的區(qū)別如下：邏輯代數(shù)和普通代數(shù)一樣用字母代表變量，稱為邏輯變量。和普通代數(shù)不同的

7、是， 邏輯變量的取值只有兩種： 1和"0",這里的"1"和"0，不再像普通代數(shù)那樣具有數(shù)值大小的含義，而是表示所研究問題的兩個相互對立的 邏輯狀態(tài)。在邏輯關(guān)系中，最根本的邏輯關(guān)系只有“與”、“或和“非"三種，因此邏輯代數(shù)中變量的運算也只有“與“或和“非'三種根本邏輯運算，而其他任何復(fù)雜的邏輯運算都可以用這三種根本邏輯運算來實現(xiàn)。1 邏輯“與"關(guān)系假如假設(shè)在表2 1中，用“ 1"表示開關(guān)閉合或燈亮，用“ 0"表示開關(guān)斷開或燈滅，便可以得到反映開關(guān)狀態(tài)與 燈亮/滅之間因果關(guān)系的數(shù)學表達形式一一邏輯真值

8、表，簡稱真值表，如表22所示。表27邏輯與袖電路功能表開關(guān)A開關(guān)B|燈Y斷開斷開滅斷開閉合滅閉合斷開J滅閉合廚合'|表2 2邏輯“與”關(guān)系真值表AY= A * E000 - 01 ;Q001 ,11*h由表2-2可知，邏輯變量Y與邏輯變量A、B之間的關(guān)系是：只有當A與B都是“ 1"是，Y才為“ 1否如此,Y為“ 0"。這一關(guān)系用邏輯表達式表示為：Y=A B 或 Y=AB式中，“ "表示邏輯變量A、B的“與"運算，又稱為邏輯乘。邏輯與運算的規(guī)律是：0 0=00 仁=01. 0=01.仁=12 邏輯“或"關(guān)系其邏輯表達式表示為：Y=A+B式

9、中，“ +"表示邏輯變量 A、B的“或"運算，又稱為邏輯加。邏輯或運算的規(guī)律是：0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=13. 邏輯“非"關(guān)系當決定一件事情的條件不具備時，這件事情才會發(fā)生，這樣的邏輯關(guān)系稱為邏輯“非關(guān)系。非就是相反，就是否認。當開關(guān)A閉合時，燈Y滅；而當開關(guān)A斷開時，燈Y會亮。所以對燈Y亮這一事件來說，開關(guān)A閉合是一種“非 "的邏輯關(guān)系。其邏輯表達式表示為：Y= 7T式中，字母A上方的符號“一表示邏輯變量A的“非'或“反運算。邏輯非運算的規(guī)律是：U= 1 T= 04. 常用復(fù)合邏輯運算除了與、或、非這三種根本邏輯運算之外，經(jīng)

10、常用到的還有基于這三種根本運算構(gòu)成的一些復(fù)合運算，它們是 與非（先“與后“非）、或非（先“或后“非卜異或等運算。與非、或非和異或運算的邏輯表達式分別是：4 B可R、仲5. 邏輯代數(shù)的運算法如此計算根據(jù)邏輯與、或、非的三種運算法如此，可推導(dǎo)出邏輯運算的一些根本定律和法如此，其中最常用的有以下幾種:(2) 重復(fù)律A 1 A = A A + A = a(3) 吸收率A+ a B = A A(A+B) =a(4) 分配律A(B + C) = A * B + A > cA + B C = (A + B) (A + c)(5) 交換律A + B = B + A aB = B八(6) 結(jié)合律|(A +

11、 B) + C = A+(B + C)(A 廠匪 * C = A (B Cjl(7) 反演律xi b j 二 h “ b r .TTTTTTT =開 + R + C -.2.2組合邏輯電路單項選擇、填空通常數(shù)字系統(tǒng)的邏輯電路可以分為兩大類：組合邏輯電路和時序邏輯電路。組合邏輯電路是 指電路的輸出狀態(tài)只與當時輸入狀態(tài)有關(guān)，而與電路的以前狀態(tài)無關(guān)，即輸出與輸入的關(guān)系具有即時性，不具備記 憶功能。2.3常用時序電路單項選擇、填空邏輯電路中的輸出狀態(tài)不但與當時的輸入狀態(tài)有關(guān)，而且還與電路以前的輸入狀態(tài)有關(guān)，這 種邏輯電路稱為時序邏輯電路。因此，時序邏輯電路中必須要有能夠儲存信息的記憶元件觸發(fā)器。觸發(fā)器

12、也是構(gòu)成各種復(fù)雜時序邏輯電路中的根本部件。單項選擇、填空觸發(fā)器的種類很多，按時鐘控制方式來分，有電位觸發(fā)、邊沿觸發(fā)、主從觸發(fā)等方式的觸發(fā) 器；按功能來分，有 RS型、D型、J型等觸發(fā)器。同一功能的觸發(fā)器可以由不同的觸發(fā)方式來實現(xiàn)，因此在選用 觸發(fā)器時必須考慮觸發(fā)方式。單項選擇、填空計算機中的許多部件都需要有能夠暫時存放數(shù)據(jù)的部件，而存放器就是這樣的部件，它具有 接收信息、存放信息或傳遞信息的功能。存放器主要由觸發(fā)器和一些控制門構(gòu)成。由于一個觸發(fā)器只能存放1位二進制信息，那么存放 n位二進制信息的存放器就需要n個觸發(fā)器來構(gòu)成。簡答74LS175的具體邏輯功能如下：(1) 異步清零。當 MR=0時

13、，存放器處于異步清零工作方式。這時，不管其他輸人端的狀態(tài)如何(包括時鐘信號CLK)存放器Q3Q0被直接清零。由于清零不受時鐘信號CLK控制，因而稱為異步清零。(2) 同步并行置數(shù)。當 MR=1時，在CLK上升沿作用下，數(shù)據(jù)輸人端D3D0的數(shù)據(jù)將被分別置人 Q3Q0。由于置數(shù)操作要與 CLK上升沿同步，且 D3D0的數(shù)據(jù)同時置人存放器，所以稱為同步并行置數(shù)。(3) 保持功能。當MR=1時，在CLK上升沿以外的時間，存放器的內(nèi)容保持不變，即各個輸出端的狀態(tài)與輸人數(shù) 據(jù)無關(guān)。填空移位存放器不僅能夠存儲數(shù)據(jù)，而且具有移位的功能。按照數(shù)據(jù)移動的方向，可分為單向移位和雙向移位兩大類。填空、簡答計算器的分類

14、主要有下面幾種：(1) 按構(gòu)成計數(shù)器的觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)次序分類，可分為異步計數(shù)器和同步計數(shù)器。當計數(shù)脈沖 CLK輸入時，所有觸發(fā)器同時都翻轉(zhuǎn)的計數(shù)器稱為同步計數(shù)器；當計數(shù)脈沖CLK輸人時，各級觸發(fā)器不同時翻轉(zhuǎn)的計數(shù)器稱為異步計數(shù)器。(2) 按計數(shù)過程中計數(shù)器中數(shù)字的增減來分類，可分加法計數(shù)器、減法計數(shù)器和可逆計數(shù)器(加減計數(shù)器)。(3) 按計數(shù)器中數(shù)字的編碼方式來分類，可分為二進制計數(shù)器和十進制計數(shù)器。第3章計算機中的信息表示填空在計算機中，信息分為兩大類：數(shù)據(jù)信息和控制(指令)信息。數(shù)據(jù)信息泛指計算機處理的對象，它們又可分為數(shù)值型數(shù)據(jù)和非數(shù)值型數(shù)據(jù)。(如文字、聲音、圖像等)；控制信息就是控制計算

15、機工作的信息，計算機執(zhí)行指令時，用指令產(chǎn)生的各種操作命令控制有關(guān)操作，所以指令序列屬于控制信息。3.1數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示填空所謂進位計數(shù)制，就是人們利用數(shù)字符號來計數(shù)的方法。但凡用數(shù)字符號排列，按由低位向高位進位計 數(shù)的方法叫做進位計數(shù)制，簡稱計數(shù)制或進位制。進位計數(shù)制有很多種，計算機科學中常用的是二進制、十進制、 十六進制。填空一個數(shù)無論采用何種進位制表示，都包含兩個根本要素：基數(shù)和位權(quán)。(1) 基數(shù)任何一種計數(shù)制允許選用的根本數(shù)字符號的個數(shù)叫做基數(shù)。例如，十進制中有09共十個符號，基數(shù)為 1 0；二進制中只有0和1共兩個符號，基數(shù)為 2。(2) 位權(quán)一個數(shù)字符號所表示的數(shù)值等于該數(shù)字乘以一個

16、與它所在數(shù)位有關(guān)的常數(shù)，這個常數(shù)叫做“位權(quán)，簡稱“權(quán)。位權(quán)的大小是指以基數(shù)為底，數(shù)字符寫所在位置的序號為指數(shù)的整數(shù)次幕。簡答二進制數(shù)與其他數(shù)制相比，具有以下一些特點：(1) 容易實現(xiàn)。(2) 工作可靠。(3) 運算簡單。(4) 便于邏輯運算與邏輯設(shè)計。計算無符號數(shù)是指整個機器字長， 的全部二進制位均表示數(shù)值位 (沒有符號位)，相當于數(shù)的絕對值。 對于機器 字長為，n位的無符號數(shù)的表示 X圍是0(凸二1，此時二進制的最高位也是數(shù)值位，其權(quán)值等于2 1。假如字長為8位，如此數(shù)的表示 X圍為02 5 5。帶符號數(shù)的正號“+或負號“ ，計算機是無法識別的，因此在計算機中需要把數(shù)的正、負符號數(shù)碼化。 一

17、般用數(shù)的最高位表示數(shù)的正負，通常約定“0"表示正號，“ T表示負號。計算十進制使用的數(shù)字符號為09共10個符號，各位的權(quán)是以10為底的幕；二進制使用的數(shù)字符號為0和1，各位的權(quán)是以2為底的幕。十六進制使用數(shù)字0、1、9，以與英文字母 A、B、C D、E、F ,共16個符號，其中，A、B、C、D、E、F分別代表十進制數(shù)中的 10、11、。1 2、1 3、1 4、1 5,各位的權(quán)是以1 6為底的幕。(1) 十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)整數(shù)用“除2取余"，小數(shù)用“乘 2取整的方法。例如：宀九 二加：一山(2) 十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)不論是十六進制的整數(shù)局部或小數(shù)局部，只要把每一位十六

18、進制數(shù)用等值的四位二進制數(shù)代替即可。例如： I -' .: 1 1: I .1(3) 二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)整數(shù)局部由小數(shù)點向左每四位一組，小數(shù)局部由小數(shù)點向右每四位一組，不足四位的補0,然后用四位二進制數(shù)的等值十六進制數(shù)代替即可。計算一個數(shù)在計算機內(nèi)的表示形式稱為機器數(shù)，這個數(shù)本身的值稱為該機器數(shù)的真值。將真值轉(zhuǎn)換為計算機 硬件能夠直接識別、處理的機器數(shù)時，根據(jù)其數(shù)值局部編碼方法的不同，相應(yīng)的機器數(shù)又有三種不同的編碼：原碼、反碼、補碼。(1)原碼表示法原碼表示法是一種最簡單的機器數(shù)表示法，其最高位為符號位，符號位為“0'表示正數(shù)，符號位為“ 1表示負數(shù)。數(shù)值位局部與真值一樣

19、。例如：X = +1101001(1 0 _5)処原碼劇康二 01101001X -110 5) 則原碼劉歸-11101001真值“0在原碼中有兩種表示形式，即:；4- 0g = 00000000, -0 = 10000000對于8位原碼表示的數(shù)值 X圍是+ 1 27127,+ 1 27 = 01111111；(2)反碼表示法對于正數(shù)，反碼與原碼一樣；對于負數(shù)，除符號位仍為“T外，其余各數(shù)值位是“按位取反例如：X11010Q1 -105)則反碼血=1001011(反碼的“ 0也有兩種表示形式，即：；肌一瀝肌皿丨-心-mm對于8位反碼表示的數(shù)值 X圍為+ 1271 27,E+ 1 27k = 0

20、111111b -127 = 10000000(3) 補碼表示法其中，模忙='：& n為計量裝置的位數(shù)（字長）。對于正數(shù)，與反碼一樣，正數(shù)的補碼與原碼一樣；對于負數(shù), 除符號位仍為“ T外，其余各數(shù)值位“按位取反，末位加1。例如:pt =-1101001(-105)則補碼曙=X反+ 1= 10010110 + 1 = 10010111補碼的“ 0只有一種表示形式:+0補=【0外匸00000000對于8位補碼表示的數(shù)值 X圍為+ 1 27一128, f一匚 m. 廠酒計 心加工畑計算通常在編程時用真值來表示數(shù)值，經(jīng)過編譯、解釋后轉(zhuǎn)換成用原碼或補碼表示的機器數(shù)。因此，在計算 機中需

21、要將真值或原碼形式表示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為補碼形式，以便于機器對其進展運算。下面先從原碼形式入手來求補 碼。當X為正數(shù)時，匕二-士“當X為負數(shù)時，補等于把【X原除去符號位外的各位求反后再末位加“1。當X為負數(shù)時，區(qū)補，也可通過對其除符號位外的各位求反后再末位加“1"求'當X為負數(shù)時，由旦轉(zhuǎn)換為山的另一種更有效的方法是：自低位向高位，尾數(shù)的第一個“1"與其右部的“01運算，它是實際求補電路邏輯實現(xiàn)的依據(jù)。保持不變，左部的各位取反，符號位保持不變。這種方法防止了加ici 10110也可以直接由真值 X轉(zhuǎn)換為西，其方法更簡單：數(shù)值位自低位向高位，尾數(shù)的第一個“T與其右部的“ 0保

22、持不變，左部的各位取反，負號用“T表示。注意，X必須是負數(shù)。例如：X= 00 0 1 0 1 0計算計算機中的一般數(shù)據(jù)有兩種表示格式：定點表示與浮點表示。所謂定點與浮點，是指數(shù)中小數(shù)點的位置 是固定的還是浮動的。(1) 定點表示定點表示分為定點小數(shù)和定點整數(shù)。假設(shè)字長是n +1位，如此定點小數(shù)的原碼表示X圍是：,疋點小數(shù)的補碼表示 X圍是：1 _ 2 - n- - 1，定點整數(shù)的原碼表示 X圍是：0L- 1®- 1)定點整數(shù)的補碼表示X圍是：(2 )浮點表示一個浮點數(shù)N由階碼E和尾碼M兩局部組成。任意一個二進制數(shù)據(jù)N都可以表示為：N二士 M X 2"，其中M是尾數(shù)，E是階碼

23、，而基數(shù)2隱含。例如：-1們用們1=匚0階碼，尾數(shù))對于二制數(shù)據(jù)N來說：當階碼E=0,假如尾數(shù) M為純小數(shù)，如此數(shù)據(jù) N為定點小數(shù)。當階碼E=0,假如尾數(shù) M為純整數(shù)，如此數(shù)據(jù) N位定點整數(shù)。當階碼E為住意整數(shù)，此時數(shù)據(jù) N為浮點數(shù)填空BCD碼的編碼形式可以有多種，其中最自然、最簡單的一種形式是8421BCD碼，即4位二進制數(shù)的權(quán)從左往右分別為8、4、2、1。3. 2非數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示單項選擇、填空計算機中的字符是用 7位二進制編碼來表示的，并且經(jīng)常用一個字節(jié)來保存這個二進制數(shù)?，F(xiàn)在世界上最通用的編碼方案是ASCI。在ASCII字符編碼表中可以看到，一個字節(jié)中的7位二進制數(shù)給出廠128個編碼，

24、表示128個不同的字符。單項選擇、填空用計算機進展?jié)h字信息處理，必須將漢字代碼化，即對漢字進展編碼，稱為漢字輸人碼。漢 字的編碼有輸入碼、內(nèi)碼、字形碼三種形式，(1) 漢字的輸入碼。編碼方案主要分為三大類：數(shù)字編碼、拼音碼、字形編碼。數(shù)字編碼常用的是國標區(qū)位碼， 用數(shù)字串輸人一個漢字；拼音碼是以漢語拼為根底的輸入方法；字形編碼是用漢字的形狀來進展的編碼。(2) 漢字的內(nèi)碼。同一個漢字以不同輸入方式進人計算機時，編碼長度以與0、1組合順序差異很大，在漢字信息進一步存取、使用、交流時十分不方便，必須轉(zhuǎn)換成長度一致且與漢字唯一對應(yīng)的能在各種讓算機系統(tǒng)墮通用的編碼，滿足這種規(guī)如此的編碼稱為漢字內(nèi)碼。3

25、)漢字字形碼。存儲在計算機內(nèi)在屏幕上顯示或在打印機上輸出時，需要知道漢字的字形信息，漢字內(nèi)碼并不 能直接反映漢字的字形，而要采用專門的字形碼。字形信息的表示大體上有兩類形式：一類是用活字或文字版的固體字形形式，另一類是點陣表示法或矢量表示法等形式，其中最根本的也是大多數(shù)字形庫采用的，是以點陣的形式 存儲漢字字形編碼的方法。單項選擇、填空位圖圖像是由一個個離散點（像素點）的二進制數(shù)字組成的數(shù)字圖像，需要經(jīng)過采樣和量化處理。 語音是一種模擬信號，和位圖圖像處理類似，必須經(jīng)過采樣、量化等模/數(shù)轉(zhuǎn)換處理。計算機中常用檢錯或糾錯技術(shù)進展存儲器讀/寫正確性或傳輸信息的檢驗，這里僅介紹檢錯碼。最簡單且應(yīng)用廣

26、泛的檢錯碼是采用一位校驗位的 奇偶校驗。設(shè)是一個n位字，偶校 驗位C定義為：匚一也田心田心一 1丨 丨即X中包含偶數(shù)個1時，才使C=0b3.4指令信息的表示指令是指示計算機硬件執(zhí)行某種操作的命令。CPU就是根據(jù)指令指揮和控制計算機各部件協(xié)調(diào)動作。實現(xiàn)對信息的加工和處理的。指令系統(tǒng)主要包括指令格式、尋址方式、指令類型與指令功能等內(nèi)容，這些都是必須熟悉和掌 握的核心問題。1 指令格式計算機能直接識別和執(zhí)行的指令是用二進制編碼表示的機器指令。指令格式就是指令用二進制代碼表示的結(jié)構(gòu)形式，通常由假如干個字段構(gòu)成，主要包括操作碼和地址碼字段。一條機器指令的根本格式如下：操作碼0P地址碼D（1）操作碼指明了

27、計算機應(yīng)講行什么件質(zhì)的操作，如加、減、乘、除四如此運算或數(shù)據(jù)傳送、移位等操作。（2）地址碼指明了操作的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)存放的地址。根據(jù)指令碼中提供操作數(shù)地址的個數(shù)，又可以把指令格式分為：零地址指令（又稱為無操作數(shù)指令），一地址指令（又稱為單操作數(shù)指令）、二地址指令（又稱為雙操作數(shù)指今）和三 地址指令（又稱為三操作數(shù)指令）等。 零地址指令格式：操作碼0P這類指令中只有操作碼，沒有操作數(shù)，例如空操作指令、停機指令等；也可能是有操作數(shù)，而該操作數(shù)被隱含地給出。 一地址指令格式:操作碼OP地址碼D一地址通常有兩種情況：這個操作數(shù)既是操作數(shù)的地址，又是操作結(jié)果的存儲地址；指令中給出一個操作數(shù), 而另一個操作數(shù)

28、被隱含在 CPU的某個存放器中 二地址指令格式:操作碼0P地址碼D1地址碼D2這類指令指明參與操作的兩個操作數(shù)地址，分別為源地址D2的地址和目的地址 D1。指令功能是(D1)OP(D2)->D1。在雙操作指令中，從操作數(shù)的物理位置來說，可分為三種類型：存放器一一存放器(RR)型指令。操作數(shù)都放在CPU內(nèi)存放器中，因不需要訪問存儲器，所以機器執(zhí)行的速度快：存儲器一一存儲器(SS型指令，操作數(shù)都放在存儲器單元中，執(zhí)行速度慢；存放器一存儲器 (RS)型指令，執(zhí)行速度介于上述兩者之間。 三地址指令格藏：操作碼OP地址碼D1地址碼D2地址碼D3指令功能是(D2)OP(D3) D1,該指令的優(yōu)點是操

29、作完畢后，D2、D3中的內(nèi)容均未被破壞；缺點是增加了指令長度和存放空間，加大了取指令的時間。每一條機器指令都是一串二進制代碼，稱為指令字。在指令系統(tǒng)設(shè)計上出現(xiàn)兩種相反的趨勢：一種是采用可變長指令字結(jié)構(gòu)，讓指令功能盡可能豐富，稱之為復(fù)雜指令系統(tǒng)計算機(plex Instruction Set Cornputer ， CISC)另一種是采用定長指令字結(jié)構(gòu)， 只選取簡單、常用的指令，稱之為精簡指令系統(tǒng)計算機 (Reduced Instruction Set puter , RISC)指令中以什么方式提供操作數(shù)或操作數(shù)地址，稱為尋址方式。(1) 立即尋地。操作數(shù)跟在操作碼的后面，指令的地址字段直接給出

30、了操作數(shù)。在取出該指令的同時，也就取出 了可以立即使用的操作數(shù)。這樣的數(shù)稱為立即數(shù)。(地址)，該存放器中存放著操作數(shù)。(2) 存放器尋址。指令的地址碼字段給出某一個通用存放器的編碼(3) 直接尋址。指令的地址碼字段直接給出的是操作數(shù)的有效地址EAo用這個有效地址訪問一次存儲器，便可 以從指定的存儲單元中獲得操作數(shù)。由于這樣給出的操作數(shù)地址是不能修改的。與程序本身所在的位置無關(guān)，所以又叫做絕對尋址方式。(4) 存放器間接尋址。指令中的地址碼給出了某一通用存放器的編號，以該存放器中的內(nèi)容為有效地址EA,用這個有效地址訪問一次存儲器，便可以從指定的存儲單元中獲得操作數(shù)。(5) 存儲器間接尋址。這是一

31、種與存放器間接尋址類似間接尋址方式。通常在指令格式中劃出一位作為直接或間 接尋址的標志位Io(6) 變址尋址。變址尋址就是把變址存放器剣的內(nèi)容(變址值)與指令中給出的形式地址 D相加，形成操作數(shù)的有效地址EA即EA=( ) + Do(7) 相對尋址。相對尋址方式是變址尋址的特例。它以程序計數(shù)器PC為變址器，與指令提供的形式地址相加， 從而得到有效地址 EA。有效地址與形式地址 D和程序計數(shù)器 PC器的關(guān)系為：EA=(PCD。(8 )基址尋址。當存儲器容量較大、所需地址碼的長度大于字長時，由指令地址碼字段直接給出的地址就不能直 接訪問到存儲器的所有單元。解決的方法通常是把整個存儲空間分成假如干個

32、段，段的首地址存放在基址存放器中，段內(nèi)位移量由指令直接給出，存儲器的實際地址就等于基址存放器的內(nèi)容(即段首地址)與段內(nèi)位移量之和，這樣通過修改基址存放器的內(nèi)容就可以訪問存儲器的任一單元。4 指令的類型與功能計算機的指令系統(tǒng)一般都包含有幾十條到上百條指令，其類型也有很多種，在此將按照指令的類型分別介紹各 類指令的根本功能。(1) 數(shù)據(jù)傳送類指令這類指令用于實現(xiàn)存放器與存放器、存放器與存儲器單元以與兩個存儲器單元之間的數(shù)據(jù)傳送操作，包括通用數(shù)據(jù)傳送指令和堆棧與堆棧操作指令。(2) 運算類指令運算類指令包括算術(shù)運算指令和邏輯運算指令。算術(shù)運算指令一般都設(shè)有二進制數(shù)加、減、乘、除、比擬和求 補等最根本

33、指令；邏輯運算指令指與、或、非、異或和測試等。(3) 移位操作指令移位操作指令分為算術(shù)移位、邏輯移位和循環(huán)移位三種，可以實現(xiàn)對操作數(shù)左移或右移一位或假如干位。 算術(shù)移位的對象是帶符號數(shù)，左移時、末位補 0;右移時，必須保持操作數(shù)的符號不變。當左移一位時， 如不產(chǎn)生溢出，如此數(shù)值乘2;而右移一位時，如不考慮因移出舍去的末位尾數(shù)，如此數(shù)值除2o 邏輯移位操作的是無符號數(shù)。算術(shù)移位與邏輯移位主要差異在于右移時，填人最高位的數(shù)據(jù)不同。算術(shù)右 移保持最高位（符號位）不變，而邏輯右移最高位補零。 循環(huán)移位又分為小循環(huán)（自身循環(huán)）與大循環(huán)（帶進位循環(huán)），主要用于實現(xiàn)循環(huán)式控制、上下字節(jié)互換等。5 字符串處理

34、指令字符串處理指今是一種非數(shù)處理指今。一船包括字符串傳送、字符串轉(zhuǎn)換、字符串比擬、字符串查找、字符串 匹配、字符串的抽取和替換。6輸入/輸出指令（I/O）I/O指令主要用來實現(xiàn) CPU與外部設(shè)備之間的信息交換、包括輸入/輸出數(shù)據(jù)、CPU向外設(shè)發(fā)控制命令或外設(shè)向CPU報告工作狀態(tài)等。7.程序控制指令程序控制類指令用于控制程序的執(zhí)行順序，并使程序具有測試、分析和判斷的能力。它主要包括轉(zhuǎn)移指令、子 程序調(diào)用和返回指令等。（1）轉(zhuǎn)移指令用來改變程序的執(zhí)行順序，可以分為無條件轉(zhuǎn)移指令和條件轉(zhuǎn)移指令全兩種。（2 ）子程序是一組可以公用的指令序列，只要知道子程序的入口地址就能調(diào)用它。通常把一些需要重復(fù)使用并

35、能獨立完成某種特定功能的程序單獨編成子程序，在需要時由主程序調(diào)用，這樣做既簡化了程序設(shè)計，又節(jié)省了存儲 空間。（3 ）從子程序轉(zhuǎn)向主程序的指令稱為返回指令。&其他指令其他指令主要包括特權(quán)指全、陷阱與陷阱指令。陷阱實際上是一種意外事故中斷，中斷的目的不是為了請求CPU的正常處理，而是為了通知CPU所出現(xiàn)的故障，并根據(jù)故障轉(zhuǎn)入相應(yīng)的故障處理程序。填空、簡答堆棧是由假如干個連續(xù)存儲單元組成的先進后出（FILO存儲區(qū)，第一個送入堆棧中的數(shù)據(jù)存放在棧底，最后送入堆棧中的數(shù)據(jù)存放在棧頂。棧底是固定不變的，而棧頂卻是隨著數(shù)據(jù)的入棧和出棧在不斷變化。為了 表示棧頂?shù)奈恢?，用一個存放器指出棧頂?shù)牡刂?，這

36、個存放器稱為堆棧指針（Stack Pointe SP）,任何堆棧操作只能由SP控制在棧頂進展。由于堆棧具有“先進后出的特性，因而在中斷服務(wù)程序、子程序調(diào)用過程中廣泛用于保存返回地址、狀態(tài)標 志與現(xiàn)場信息等。另一個重要作用是在子程序調(diào)用時利用堆棧在主程序與子程序之間傳遞參數(shù)。例如，首先把所需 傳遞的參數(shù)壓人堆棧中，然后調(diào)用子程序。第4章運算方法與運算器運算器是計算機中加工與處理數(shù)據(jù)的功能部件，它主要由算術(shù)邏輯單元（ALU）、各種存放器和假如干控制門電路組成。4.1定點補碼加、減法運算簡答由于補碼加、減法運算規(guī)如此最簡單，實現(xiàn)起來也最方便，因此，一般計算機都采用補碼做加、減法運 算。其運算特點是：

37、符號位與數(shù)值局部可以按一樣的規(guī)如此一起參加運算，符號位不用單獨處理。補碼減法運算可以轉(zhuǎn)換成加法運算。補碼加、減法運算是有“模運算，即符號位的進位自然丟失，并不影響運算結(jié)果的正確性。1 補碼加法運算補碼加法時，不管兩個數(shù)是正數(shù)還是負數(shù)，按補碼的和等于和的補碼進展運算，即：【X補+ IX薩+例如：X=+ 1000000, Y= 0001000,求兩數(shù)和的補碼。解：14: 1 1-' H 1如此例如： X= 0011001 , Y= 0000110，求兩數(shù)和的補碼。如此X+ ¥1=11100001,所以|x + YH = nwom2 補碼減法運算補碼減法運算可以轉(zhuǎn)化為加法來做，轉(zhuǎn)化

38、公式為:|國補-曲補=區(qū)1補+ 刃補=闍.打渤例如： X= 0111000, Y= 0010001 ，求補碼的減法運算。解.X = 110010D0, Yn = 11101111, Y補= 00010(X)1如此 I- - VI - X . -)1.填空由于計算機的字長是固定的，因此計算機中數(shù)的表示 X圍（允許取值X圍）是有限的。假如兩個有符號數(shù)進展加、減法運算的結(jié)果超出了給定的取值X圍，就稱為 溢出。計算機必須對運算結(jié)果是否“溢出'作出明確的判斷。所以，在運算器中專門設(shè)計了“溢出判斷電路和一個“溢出標志位。當判斷電路檢測到溢出發(fā)生時，如此置“溢出'標志為“1"，表示

39、結(jié)果出錯，要求機器停止運算，進展中斷處理。判斷是否發(fā)生“溢出'常用如下兩種檢測方法。（1）進位檢測方法用符號位的進位與最高數(shù)值位的進位的異或來檢測，假如異或的結(jié)果是1,如此溢出；假如結(jié)果是 0，如此沒有溢出。例如：X=+ 1011001 , Y=+ 1000110 ,求兩數(shù)的補碼之和，并判斷是否溢出。解: Xfl =01011001, YL= 01000110, X + Y1H = 1OO11H1符號位的進位是0，最高數(shù)值位的進位是 1,異或結(jié)果是1,表示溢出。（2）變形補碼檢測方法如果將符號位擴大為兩位，其所能表示的信息量將隨之擴大，既能檢測出是否溢出，又能指出結(jié)果的符號，這 種編碼

40、稱為變形補碼。變形補碼檢測方法是：每個操作數(shù)在運算時都采用兩個符號位，正數(shù)用00表示，負數(shù)用11表示，兩個符號位與數(shù)值位一起參加運算。假如運算結(jié)果的兩個符號位的代碼一致，表示沒有溢出；假如運算結(jié)果的兩個符號位代碼 不一致，表示溢出。這時，左邊的符號位（第一符號位）代表了該數(shù)真正的符號，右邊的符號位（第二符號位）如此被破壞。例如：X= 1011001 , Y= 1001110 ,求兩數(shù)的補碼之和，并判斷是否溢出。x|4 = 110100111 r Y：4 = 110110010, J + Y|4 = 101011001解：符號位的代碼為10,表示運算結(jié)果“負溢。如果符號位的代碼為01,如此表示運

41、算結(jié)果為“正溢。4.2定點乘法運算采用原碼做乘法運算比擬方便，因為乘積的符號位是兩乘數(shù)符號位的異或，而乘積的數(shù)值局部如此是兩乘數(shù)絕 對值相乘。1原碼一位乘法運算機器算法的運算規(guī)如此總結(jié)如下:(1) 被乘數(shù)和乘數(shù)均取絕對值參加運算，符號位單獨處理。為了防止中間結(jié)果溢出，被乘數(shù)、局部積取雙符號位參加運算，局部積初值為o。(3) 從乘數(shù)的最低位耳，開始對乘數(shù)進展判斷：假如= 1，如此局部積加上被乘數(shù)|X|，然后右移一位；女»巳=0， 如此局部積加上 0,然后右移一位。(4) 重復(fù)第(3)步n次。I''- 1：1 的值。解：乘法運算時，需要 3個存放器，其設(shè)置如下：A運算前存

42、放局部積累加和，運算后存放乘積高位，初值A(chǔ)=BC運算前存放乘數(shù)，運算后存放乘積低位，初值為C = |Y| =0.1011補碼一位乘法的比擬法運算算法是Bootk夫婦首先提出的，所以也稱為Booth算法，其運算規(guī)如此如下(1) 運算的數(shù)均以碼表示，符號位參與運算。(2) 為了防止中間結(jié)果溢出，被乘數(shù)、局部積取雙符號位參加運算，局部積初值為0。(3) 乘數(shù)可取符號位，以決定最后一步是否需要校正，即是否要加減X補。(4) 乘數(shù)末位增設(shè)附加位 yn+l，且初值為0(5) 按照表4 1中所列規(guī)如此進展操作。表41補碼一位乘法操作規(guī)如此I III丨卜4高位)丨咗p (低位)丨 操作丨1 1111 1n0

43、I 0丨局部積右移一位111 01 111I1111I局部積加-'-k.-,右移一位1n1 111nI011I局部積加任二，右移一位111 I 1丨局部積右移一位(6) 按照上述操作規(guī)如此重復(fù)n+1次操作，但第n+1次操作不再移位，僅根據(jù) 與迪比擬結(jié)果做相應(yīng)的運算即可。請注意，移位時須按照補碼移位規(guī)如此進展。4.3定點除法運算用原碼做除法很方便，商的符號位是兩數(shù)的符號位的異或，商的數(shù)值局部如此是兩數(shù)的絕對值相除。1 原碼恢復(fù)余數(shù)除法原碼恢復(fù)余數(shù)法的運算規(guī)如此如下：(1) 被除數(shù)和除數(shù)均取絕對值參加運算，符號位單獨處理。為了防止溢出，要求0<|被除數(shù)| < |除數(shù)|。(2 )

44、被除數(shù)減除數(shù)得余數(shù)。(3) 如果余數(shù)為正，表示夠減，上商“ T,然后余數(shù)左移一位，減去除數(shù)得某某數(shù)；如果余數(shù)為負，表示不夠 減，上商“ 0"加除數(shù)，以恢復(fù)原來的余數(shù)，然后余數(shù)左移一位，減去除數(shù)得某某數(shù)。(4) 重復(fù)第步一直到n位商時，計算完畢。2. 原碼不恢復(fù)余數(shù)除法在恢復(fù)余數(shù)法中，當余數(shù)為負時，需要恢復(fù)余數(shù)，這就延長了機器除法操作的時間，同時使除法操作的步數(shù)不 固定，控制比擬復(fù)雜。因此，實際中常采用不恢復(fù)余數(shù)法，又稱為加/減交替法。不恢復(fù)余數(shù)法的運算規(guī)如此如下：(1) 被除數(shù)和除數(shù)均取絕對值參加運算，符號位單獨處理。為了防止溢出，要求0<|被除數(shù)| < |除數(shù)|。(2

45、)被除數(shù)減除數(shù)得余數(shù)。(3)如果余數(shù)為正，表示夠減，上商“ =1",余數(shù)左移一位，減去除數(shù)得某某數(shù)；如果余數(shù)為負，表示不夠減，上商“ =o，,余數(shù)左移一位，加除數(shù)得到某某數(shù)，即:n + 1 2r/+(l +(4) 重復(fù)第步n次。(5) 當?shù)趎步余數(shù)為負數(shù)時需要加上除數(shù)，以恢復(fù)正確的余數(shù)E%最后的余數(shù)k = 2 % (余數(shù)與被除數(shù)取同號)。3. 補碼不恢復(fù)余數(shù)法補碼不恢復(fù)余數(shù)法在算法上不像原碼除法那樣直觀，運算時應(yīng)解決以下幾個相關(guān)問題；(1) 夠減的判斷。(2) 上商規(guī)如此。(3) 商符確實定。(4) 對商的校正。4. 4邏輯運算邏輯運算是指不考慮進位的“位對位的運算，參加運算的操作數(shù)

46、常被稱為，邏輯數(shù)。利用邏輯運算可以進展 兩個數(shù)的邏輯比擬、從某個數(shù)中選取某幾位等操作。計算機中的邏輯運算，主要是指“邏輯非、“邏輯加、“邏輯乘"、“邏輯異或'等四種根本運算。這些運算通過在原有加法器上附加上局部線路來實現(xiàn)，因而把用于完成算術(shù)運算與邏輯運算的部件稱為算術(shù)邏輯單元(ALU)。邏輯運算的真值表如下表 42所示。表42邏輯運算真值表Xi11yi 11111 Zi(xi+ yi)1111 Zi(xi+ yi)111 zi(xiyi)1邏輯數(shù)1丨邏輯數(shù)1邏輯求反111 邏輯加1111 邏輯乘11丨邏輯異或1011 0H11 11 0111 0111O10 I 1 I 1I

47、 1 I 0 I 11 1111111 11 11 11 1n1 I 0 I 0I 1 I 0 I 1I111111nnnnn1 I 1 I 0I 1 I 1 I 04. 5浮點運算如果有兩個浮點數(shù)X和Y,它們分別為：代丫 =阪”沾，其中，數(shù)x和y的尾數(shù)是険和,、 為數(shù)X和y的階碼。如此兩浮點數(shù)進展加、減法的運算規(guī)如此是:X +Y= (Alr 2 眄 + 殆(當浮點加、減運算的步驟如下：(1) 0操作數(shù)檢查如果判知兩個操作數(shù) X或y中有一個數(shù)為0,即可以得知運算完畢，而沒有必要再進展后續(xù)的一系列操作，以 節(jié)省運算時間。(2) 對階兩浮點數(shù)進展加、減運算，首先要看兩數(shù)的階碼是否一樣，即小數(shù)點位置

48、是否對齊。假如兩數(shù)階碼不同，表示 小數(shù)點位置沒有對齊，此時必須使兩數(shù)階碼一樣，這個過程叫做對階。對階的規(guī)如此是：小階向大階看齊(采用這一規(guī)如此的原因是當階碼小的數(shù)的尾數(shù)右移并相應(yīng)增加階碼時，舍去的僅是尾數(shù)低位局部，誤差比擬小 )。要使小階的階碼增大，如此相應(yīng)的尾數(shù)每右移一位，階碼加1,直到兩數(shù)的階碼相等為止。(3) 尾數(shù)加、減對階之后，就可以進展尾數(shù)加、減運算，方法與定點加、減運算完全一樣。(4) 結(jié)果規(guī)格化設(shè)尾數(shù)用雙符號位補碼表示，經(jīng)過加、減運算之后，只要對運算結(jié)果的符號位和小數(shù)點后的第一位進展比擬：如果它們不等，即 00.1x. x或11.x. x就是規(guī)格化的數(shù)；如果它們相等，即00.1x

49、. x或，11.x. x就不是規(guī)格化的數(shù)，在這種情況下，需要尾數(shù)向左移被以實現(xiàn)規(guī)格化過程，叫做向左規(guī)格化。即兩符號位不相等，這在定點加、減運算中稱為溢出，是不允許的。但在浮點運算中，它明確尾數(shù)結(jié)果的絕 對值大于1，此時將結(jié)果右移一位，階碼加 1即可，稱為右規(guī)格化(5 )舍入處理在對階或向右規(guī)格化時，尾數(shù)要向右移位，這樣被右移的尾數(shù)的低位局部會被丟掉，從而造成一定誤差，因此 要進展舍入處理。常用的舍人方法有兩種：一種是“0舍1入'法，另一一種種是“恒置T法(6 )溢出判斷浮點數(shù)的溢出是由階碼的符號決定的。假如階碼也采用雙符號位補碼表示，當階碼為01 xx表示上溢，此時浮點數(shù)真正溢出，機器

50、需停止運算，作溢出中斷處理；當階碼為10xx表示下溢，浮點數(shù)值趨于零，機器不作溢出處理，而是按機器零處理。4. 6運算器運算器主要由算術(shù)邏輯單元、通用存放器、狀態(tài)字存放器和有關(guān)的判斷邏輯(例如判結(jié)果是否為0，有無進位，是否溢出等)、局部控制電路和內(nèi)部等組成。單項選擇，填空根據(jù)總線所處的位置，可將其分為內(nèi)部總線和外部總線兩類。內(nèi)部總線是指CPU內(nèi)各部件的連線，而外部總線是指系統(tǒng)總線，即CPU與存儲器、I/O系統(tǒng)之間的連線。按總線的邏輯結(jié)構(gòu)來說，總線可分為單向總線和雙向總線。所謂單向總線，就是信息只能一個方向傳送；所謂 雙向總線，就是信息可以向兩個方向傳送，既可以發(fā)送數(shù)據(jù)，也可以接收數(shù)據(jù)。第5章中

51、央處理器5. 1 CPU的功能與組成簡答計算機對信息進展的處理(或計算)是通過程序的執(zhí)行來實現(xiàn)的。CPU要控制整個程序的執(zhí)行，它應(yīng)具有以 下幾個根本功能。(1) 程序控制。程序執(zhí)行順序成為程序控制。(2) 操作控制。(3) 時間控制。對各種微操作實施時間上的控制稱為時間控制。(4) 數(shù)據(jù)加工。就是對數(shù)據(jù)進展算術(shù)運算和邏輯運算。除了上述4個根本功能之外，CPU還必須能控制程序的輸入和運算結(jié)果的輸出以與對總線_的管理，甚至能處理機器運行過程中出現(xiàn)的異常情況和特殊請求即應(yīng)具有中斷理能力。簡答傳統(tǒng)的CPU由運算器和控制器兩大局部組成?，F(xiàn)代的CPU主要由運算器、控制器和Cache三大局部組成。(1) 運

52、算器。運算器是計算機的加工處理部件，是CPU的重要組成局部。運算器執(zhí)行的全部操作都是由控制器發(fā)出的控制信號來指揮的，它是計算機的執(zhí)行部件。(2) 控制器?？刂破髦饕沙绦蛴嫈?shù)器(PC)指令存放器(IR卜指令譯碼器(ID卜微命令發(fā)生器(OC和時序信號產(chǎn) 生器等組成，它負責協(xié)調(diào)并控制計算機各功能部件執(zhí)行程序的指令序列?？刂破鞯母竟δ苁牵?1) 取指令。(2) 分析指令。(3) 執(zhí)行指令。簡答CPU中的存放器是用來暫時保存運算和控制過程的中間結(jié)果、最終結(jié)果以與控制、狀態(tài)等信息的，可以 分為通用存放器和專用存放器兩大類。1 通用存放器在CPU邏輯結(jié)構(gòu)模型中，有四個(A、B、C、D)通用存放器，其功能

53、是：當 ALU執(zhí)行算術(shù)和邏輯運算時，為ALU提供一個工作區(qū)，以減少 CPU與外部的數(shù)據(jù)交換，提高CPU的運行速度。2 專用存放器專用存放器是專門用來完成某一種特殊功能的存放器，又稱特殊功能存放器。在CPU中至少有五個主要的專用存放器，如：程序計數(shù)器、指令存放器、狀態(tài)字存放器、存儲器地址存放器與存儲器數(shù)據(jù)存放器。(1) 程序計數(shù)器。為了保證程序能夠連續(xù)地執(zhí)行下去，CPU必須具有某種手段確定下一條指令的地址，而程序計數(shù)器(Pc)正是起到這種作用的專用存放器，又稱為指令計數(shù)器。(2) 指令存放器。指令存放器(IR)用于暫存從存儲器取出的當前指令碼，以保證在指令執(zhí)行期間能夠向指令譯碼 器(ID)提供穩(wěn)

54、定可靠的指令碼。(3) 狀態(tài)字存放器。狀態(tài)字存放器用來存放程序狀態(tài)字(PSW)o程序狀態(tài)字用于記錄現(xiàn)行程序的運行狀態(tài)和機器的工作方式，是參與控制程序執(zhí)行的重要依據(jù)之一。它主要包括兩局部內(nèi)容：_是狀態(tài)標志，即由運算器根據(jù)指令執(zhí)行的結(jié)果所建立的各種狀態(tài)標志；二是控制標志，是一種用于控制或改變計算機工作方式(或狀態(tài))的標志。 。(4) 存儲器地址存放器。存儲器地址存放器(MAR)用來保存當前CPU所要訪問的內(nèi)存單、元或I/O設(shè)備的地址。(5) 存儲器數(shù)據(jù)存放器。存儲器數(shù)據(jù)存放器(MDR)用來暫時存放CPU與存儲器或I/O設(shè)備之間待傳送的數(shù)據(jù)。其作用是： 起CPU和存儲器、I/O設(shè)備之間信息傳送中轉(zhuǎn)站

55、的作用。 緩沖與補償CPU和內(nèi)存、I/O設(shè)備之間在操作速度上的差異。 在單累加器結(jié)構(gòu)的運算器中還可兼作為操作數(shù)存放器。填空通常把各存放器之間信息流動的通路，稱為“數(shù)據(jù)通路5.2指令周期單項選擇、填空CPU取出一條指令并分析、執(zhí)行該指令，都要完成一系列的操作，完成這一系列操作所需要 的時間稱為一個指令周期。指令周期通常用假如干個CPU周期（又稱為機器周期）來表示。每個CPU周期完成一項根本任務(wù)，例如取指令、取操作數(shù)、間接尋址、執(zhí)行指令或中斷響應(yīng)等。單項選擇、填空由于在一個CPU周期肉要完成假如干個微操作，這些微操作有的可以同時執(zhí)行，有的需要先 后依序執(zhí)行，所以每一個 CPU周期往往又包含假如干個時鐘周期（節(jié)拍），在每個時鐘周期內(nèi)機器可完成一個或