08-計(jì)算機(jī)組成原理

1、計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 期末復(fù)習(xí)指導(dǎo)期末復(fù)習(xí)指導(dǎo)（2 2） 期末考試主要考核同學(xué)對(duì)期末考試主要考核同學(xué)對(duì)該課程中原理性和技術(shù)方面的該課程中原理性和技術(shù)方面的知識(shí)的掌握程度?？荚囍幌抻谥R(shí)的掌握程度。考試只限于第第2 2到第到第5 5章內(nèi)容。具體以每章章內(nèi)容。具體以每章的的“本章主要教學(xué)內(nèi)容本章主要教學(xué)內(nèi)容” ” 中敘中敘述為依據(jù)。述為依據(jù)。 參照平時(shí)所留作業(yè)題目和參照平時(shí)所留作業(yè)題目和“計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理”試題類(lèi)型試題類(lèi)型及解答。要強(qiáng)調(diào)，注意力不應(yīng)及解答。要強(qiáng)調(diào)，注意力不應(yīng)放在實(shí)例、線(xiàn)路的具體內(nèi)容。放在實(shí)例、線(xiàn)路的具體內(nèi)容。要掌握組成的原理知識(shí)，技術(shù)要掌握組成的原理知識(shí)，技術(shù)思

2、路內(nèi)容。思路內(nèi)容。 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 試題類(lèi)型及解答試題類(lèi)型及解答 一、一、數(shù)制轉(zhuǎn)換，定點(diǎn)小數(shù)制轉(zhuǎn)換，定點(diǎn)小數(shù)和整數(shù)的原碼、反碼、數(shù)和整數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼表示補(bǔ)碼表示。例題：例題： 將十進(jìn)制數(shù)將十進(jìn)制數(shù) +107/128 和和 52化成二進(jìn)制數(shù)，再寫(xiě)出化成二進(jìn)制數(shù)，再寫(xiě)出各自的原碼、反碼、補(bǔ)碼表各自的原碼、反碼、補(bǔ)碼表示（符號(hào)位和數(shù)值位共示（符號(hào)位和數(shù)值位共8位）。位）。答案：答案： +107/128 = 0.1101011 52 = 110100 原碼原碼 01101011 10110100 反碼反碼 01101011 11001011 補(bǔ)碼補(bǔ)碼 01101011 110011

3、00考核的知識(shí)點(diǎn)：考核的知識(shí)點(diǎn)： （1）十進(jìn)制的小數(shù)、整）十進(jìn)制的小數(shù)、整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù) （2）二進(jìn)制的小數(shù)、整）二進(jìn)制的小數(shù)、整數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼表數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼表示，轉(zhuǎn)換示，轉(zhuǎn)換 +107/128 的技巧的技巧性。性。二、二、 二二- -十進(jìn)制編碼十進(jìn)制編碼的概念，位權(quán)、有權(quán)的概念，位權(quán)、有權(quán)碼與無(wú)權(quán)碼的概念。碼與無(wú)權(quán)碼的概念。表表2.92.9內(nèi)容應(yīng)掌握。內(nèi)容應(yīng)掌握。例題：例題：1.1.掌握判斷二元編碼系掌握判斷二元編碼系統(tǒng)的判斷方法。統(tǒng)的判斷方法。2.2.能夠舉出有權(quán)、無(wú)權(quán)能夠舉出有權(quán)、無(wú)權(quán)碼的例子。碼的例子?？己说闹R(shí)點(diǎn)：考核的知識(shí)點(diǎn)： （1）位權(quán)的概念位權(quán)的

4、概念 （2）判定編碼系統(tǒng)的判定編碼系統(tǒng)的方法。方法。三、三、補(bǔ)碼加減法運(yùn)補(bǔ)碼加減法運(yùn)算（雙符號(hào)），溢算（雙符號(hào)），溢出判斷。原碼一位出判斷。原碼一位乘法運(yùn)算。乘法運(yùn)算。四、四、浮點(diǎn)數(shù)的表示，浮點(diǎn)數(shù)的表示，隱藏位技術(shù)概念，隱藏位技術(shù)概念，移碼概念。移碼概念。例題：例題： 要求階碼用要求階碼用4位（含階位（含階符號(hào)）移碼表示，尾數(shù)符號(hào)）移碼表示，尾數(shù)用用8位（含浮點(diǎn)數(shù)的符位（含浮點(diǎn)數(shù)的符號(hào)）原碼表示。號(hào)）原碼表示。設(shè)設(shè) A= 0.101101 2-3, B= 0.101001 2-2, 將將A、B表示為規(guī)格化表示為規(guī)格化的浮點(diǎn)數(shù)；的浮點(diǎn)數(shù)；答案：答案：0.101101 2-3的浮點(diǎn)數(shù)的浮點(diǎn)數(shù)的格式

5、：的格式：1 0101 1011010 101001 2-2 的浮點(diǎn)數(shù)的的浮點(diǎn)數(shù)的格式：格式：0 0110 1010010考核的知識(shí)點(diǎn)：考核的知識(shí)點(diǎn)：（1） 補(bǔ)碼加減法運(yùn)算，溢出。補(bǔ)碼加減法運(yùn)算，溢出。（2）原碼一位乘法原碼一位乘法（3）浮點(diǎn)數(shù)格式與表示浮點(diǎn)數(shù)格式與表示（4）浮點(diǎn)數(shù)的規(guī)格化，隱藏位，浮點(diǎn)數(shù)的規(guī)格化，隱藏位，移碼。移碼。五、五、定點(diǎn)運(yùn)算器的功能、定點(diǎn)運(yùn)算器的功能、組成、使用多累加器的組成、使用多累加器的用途，乘商寄存器的功用途，乘商寄存器的功能。能?？己说闹R(shí)點(diǎn)：考核的知識(shí)點(diǎn)：(1) 定點(diǎn)運(yùn)算器功能與組成：定點(diǎn)運(yùn)算器功能與組成：算邏運(yùn)算部件算邏運(yùn)算部件ALU，多累計(jì)，多累計(jì)器器G

6、R，乘商寄存器。，乘商寄存器。(2) 運(yùn)算器的控制與運(yùn)算器的控制與使用使用。六、六、對(duì)指令系統(tǒng)的要求，對(duì)指令系統(tǒng)的要求，指令的功能安排，指令指令的功能安排，指令格式和尋址方式內(nèi)容，格式和尋址方式內(nèi)容，指令的執(zhí)行步驟，設(shè)計(jì)指令的執(zhí)行步驟，設(shè)計(jì)指令系統(tǒng)的要點(diǎn)是重點(diǎn)。指令系統(tǒng)的要點(diǎn)是重點(diǎn)。 例題：例題： 1. 舉例說(shuō)明計(jì)算機(jī)舉例說(shuō)明計(jì)算機(jī)中常用的四種尋址方式（寄中常用的四種尋址方式（寄存器尋址，寄存器間接尋址，存器尋址，寄存器間接尋址，變址尋址，堆棧尋址），從變址尋址，堆棧尋址），從形式地址到得到操作數(shù)的尋形式地址到得到操作數(shù)的尋址處理過(guò)程。址處理過(guò)程。答案：答案：（1）寄存器尋址，形式寄存器尋址，

7、形式地址為寄存器名（或編地址為寄存器名（或編號(hào)），寄存器中的內(nèi)容為號(hào)），寄存器中的內(nèi)容為操作數(shù)；操作數(shù)；（2）寄存器間接尋址，寄存器間接尋址， 形式地址為寄存器名形式地址為寄存器名（或編號(hào)），寄存器中的（或編號(hào)），寄存器中的內(nèi)容為操作數(shù)的地址，再內(nèi)容為操作數(shù)的地址，再讀一次內(nèi)存得到操作數(shù)。讀一次內(nèi)存得到操作數(shù)。（3）變址尋址，形式地址為變址尋址，形式地址為變址寄存器名（或編號(hào)）和變址寄存器名（或編號(hào)）和變址偏移值，把變址寄存器變址偏移值，把變址寄存器中內(nèi)容與變址偏移值相加得中內(nèi)容與變址偏移值相加得到操作數(shù)的地址，再讀一次到操作數(shù)的地址，再讀一次內(nèi)存得到操作數(shù)。內(nèi)存得到操作數(shù)。（4）堆棧尋址，通

8、常形式堆棧尋址，通常形式地址為將寫(xiě)入堆棧的、或接地址為將寫(xiě)入堆棧的、或接收堆棧讀出內(nèi)容的寄存器名收堆棧讀出內(nèi)容的寄存器名（或編號(hào)），指令中不直接（或編號(hào)），指令中不直接給出內(nèi)存地址，用默認(rèn)堆棧給出內(nèi)存地址，用默認(rèn)堆棧指針指針SP，修改，修改SP操作。操作?？己说闹R(shí)點(diǎn)：考核的知識(shí)點(diǎn)： (1) 指令格式與指令中的操指令格式與指令中的操作數(shù)地址表示；作數(shù)地址表示； (2) 形式地址與實(shí)際地址的形式地址與實(shí)際地址的概念；概念； (3) 尋址的處理過(guò)程。尋址的處理過(guò)程。例題：例題：2原理性地說(shuō)原理性地說(shuō)明：明： ADD R0,R1指令、指令、條件相對(duì)轉(zhuǎn)移指令的指條件相對(duì)轉(zhuǎn)移指令的指令格式和執(zhí)行步驟。令

9、格式和執(zhí)行步驟。答案：答案： ADD R0，R1，指令格式和內(nèi)容：指令格式和內(nèi)容： 指令中給出操作碼和指令中給出操作碼和R0、R1的編號(hào)；的編號(hào)；指令執(zhí)行步驟：指令執(zhí)行步驟：（1）程序計(jì)數(shù)器（程序計(jì)數(shù)器（PC）的）的內(nèi)容送地址寄存器內(nèi)容送地址寄存器（2）讀內(nèi)存，讀出內(nèi)容送讀內(nèi)存，讀出內(nèi)容送指令寄存器（指令寄存器（IR）；）； PC內(nèi)容內(nèi)容+1（增量）；（增量）；（3） R0、R1送送ALU，ALU執(zhí)行加運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果存回執(zhí)行加運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果存回R0寄存器；寄存器； 保存運(yùn)算結(jié)果的保存運(yùn)算結(jié)果的特征狀態(tài)。特征狀態(tài)。（4） 檢查有無(wú)中斷請(qǐng)求，有，檢查有無(wú)中斷請(qǐng)求，有，則響應(yīng)中斷，無(wú)則轉(zhuǎn)入下一則響應(yīng)

10、中斷，無(wú)則轉(zhuǎn)入下一條指令的執(zhí)行過(guò)程。條指令的執(zhí)行過(guò)程。 條件相對(duì)轉(zhuǎn)移指令，指令條件相對(duì)轉(zhuǎn)移指令，指令中給出操作碼和相對(duì)轉(zhuǎn)移偏移中給出操作碼和相對(duì)轉(zhuǎn)移偏移值，條件轉(zhuǎn)移要依據(jù)的轉(zhuǎn)移判值，條件轉(zhuǎn)移要依據(jù)的轉(zhuǎn)移判斷條件；指令的執(zhí)行步驟：其斷條件；指令的執(zhí)行步驟：其中（中（1）、（）、（2）步的取指和最）步的取指和最后一步的判中斷同前一條指令后一步的判中斷同前一條指令的處理；的處理；（3）執(zhí)行條件轉(zhuǎn)移指令時(shí)，）執(zhí)行條件轉(zhuǎn)移指令時(shí)，要判別指定的條件，要判別指定的條件， 若為真，若為真， 才執(zhí)行：尚未修改才執(zhí)行：尚未修改的的PC內(nèi)容送內(nèi)容送ALU，相對(duì)轉(zhuǎn)移，相對(duì)轉(zhuǎn)移偏移值送偏移值送ALU， ALU執(zhí)行加執(zhí)行

11、加操作，結(jié)果送入操作，結(jié)果送入PC； 否則否則順序執(zhí)行下條指令；順序執(zhí)行下條指令；考核的知識(shí)點(diǎn)：考核的知識(shí)點(diǎn)：（1） 典型指令的指令設(shè)計(jì)典型指令的指令設(shè)計(jì)要點(diǎn)。要點(diǎn)。（2）典型指令的執(zhí)行步驟典型指令的執(zhí)行步驟分析、比較（子程序調(diào)用，分析、比較（子程序調(diào)用，中斷指令）。中斷指令）。七、七、海明碼糾錯(cuò)的海明碼糾錯(cuò)的基本原理。（基本原理。（p59)p59)八、八、組合邏輯控制組合邏輯控制器理，微程序控制器理，微程序控制器。器。例題例題1： 說(shuō)明組合邏輯控制器說(shuō)明組合邏輯控制器的組成，重點(diǎn)了解節(jié)拍的組成，重點(diǎn)了解節(jié)拍發(fā)生器。發(fā)生器。答案：答案：組合邏輯控制器是用節(jié)組合邏輯控制器是用節(jié)拍發(fā)生器指明一條指

12、令拍發(fā)生器指明一條指令執(zhí)行步驟。執(zhí)行步驟。例題例題2： 說(shuō)明微程序控制器如說(shuō)明微程序控制器如何產(chǎn)生下一條微地址。何產(chǎn)生下一條微地址。（參考（參考p163)考核的知識(shí)點(diǎn)：考核的知識(shí)點(diǎn)：(1)組合邏輯和微程序的組合邏輯和微程序的兩種控制器功能與組成。兩種控制器功能與組成。 (2) 組合邏輯和微程序的組合邏輯和微程序的控制器的運(yùn)行原理?？刂破鞯倪\(yùn)行原理。九、九、多級(jí)存儲(chǔ)器系統(tǒng)的基本多級(jí)存儲(chǔ)器系統(tǒng)的基本組成，各級(jí)存儲(chǔ)器所用介質(zhì)組成，各級(jí)存儲(chǔ)器所用介質(zhì)的特性，多級(jí)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器結(jié)的特性，多級(jí)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)足的原則，以及它得構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)足的原則，以及它得以高效運(yùn)行的原理。以高效運(yùn)行的原理。 例題例題1： 說(shuō)明采

13、用多級(jí)結(jié)構(gòu)的存說(shuō)明采用多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的目的？使用儲(chǔ)器系統(tǒng)的目的？使用多體結(jié)構(gòu)的主存儲(chǔ)器的多體結(jié)構(gòu)的主存儲(chǔ)器的目的？目的？ 例題例題2： 主存儲(chǔ)器、高速緩主存儲(chǔ)器、高速緩存、虛存各自的組成存、虛存各自的組成及優(yōu)缺點(diǎn)。及優(yōu)缺點(diǎn)。 例題例題3： 高速緩存的組成、映高速緩存的組成、映象方式、性能指標(biāo)。象方式、性能指標(biāo)。考核的知識(shí)點(diǎn)：考核的知識(shí)點(diǎn)： （1） 多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的運(yùn)行原理。器系統(tǒng)的運(yùn)行原理。 （2） 多體結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器多體結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器系統(tǒng)的作用。系統(tǒng)的作用?？己说闹R(shí)點(diǎn)：考核的知識(shí)點(diǎn)：（1）高速緩沖存儲(chǔ)器系）高速緩沖存儲(chǔ)器系統(tǒng)的概念，工作原理及統(tǒng)的概念，工作原理及性能分析。

14、性能分析。十、十、外存儲(chǔ)設(shè)備（磁盤(pán)、外存儲(chǔ)設(shè)備（磁盤(pán)、光盤(pán)）的組成與工作原光盤(pán)）的組成與工作原理，有關(guān)磁盤(pán)陣列和容理，有關(guān)磁盤(pán)陣列和容錯(cuò)方面的知識(shí)要掌握，錯(cuò)方面的知識(shí)要掌握，以作業(yè)和有關(guān)題目為參以作業(yè)和有關(guān)題目為參照。照。十一、十一、計(jì)算機(jī)輸入計(jì)算機(jī)輸入/輸出輸出系統(tǒng)的組成，包括計(jì)算系統(tǒng)的組成，包括計(jì)算機(jī)總線(xiàn)、輸入機(jī)總線(xiàn)、輸入/輸出控制輸出控制方式（比較優(yōu)缺點(diǎn)）。方式（比較優(yōu)缺點(diǎn)）。例題例題1： 1說(shuō)明通用可編程輸入說(shuō)明通用可編程輸入/輸出接口中應(yīng)包括哪些輸出接口中應(yīng)包括哪些組成部件，各自的功能。組成部件，各自的功能?？己说闹R(shí)點(diǎn)：考核的知識(shí)點(diǎn)：（1） 接口中的功能電路。接口中的功能電路。（2） 通用、可編程接口電通用、可編程接口電路中的有關(guān)概念。路中的有關(guān)概念。（3）DMA接口組成接口組成（與通（與通用接口比較）。用接口比較）。十二、十二、輸入輸入/輸出設(shè)備中強(qiáng)輸出設(shè)備中強(qiáng)調(diào)以了解點(diǎn)陣式方式運(yùn)行的調(diào)以了解點(diǎn)陣式方式運(yùn)行的設(shè)備的組成、工作原理與適設(shè)備的組成、工作原理與適應(yīng)場(chǎng)所，及優(yōu)缺點(diǎn)比較。了應(yīng)場(chǎng)所，及優(yōu)缺點(diǎn)比較。了解一次性光盤(pán)機(jī)的組成及工解