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计算机组成原理考点总结

计算机组成原理考点总结
计算机组成原理考点总结

《计算机组成原理》总结

--内部复习文件

第一章计算机系统概论

1.1计算机的分类

cpu

第二章运算方法和运算器

1.计算机中常用的数据表示格式有两种:一是定点格式,二是浮点格式。

2.阶码位数多,表示数的范围大;尾数位数多,说明该数的精确度越高。

3.数的机器码表示:原码、反码、补码、移码表示法

4.浮点加、减法运算步骤:(0操作数检查)、(比较阶码大小并完成对阶)、(尾数求和运算)、(结果规格化处理)、(舍入处理)

第三章多层次的存储器

1.按存取方式分:随机存储器和顺序存储器

非常

②直接映射方式:主存块只能拷贝到cache的一个特定位置上优点:硬件简单,成本低缺点:每个主存块只有一个固定的行位置可存放。适用:适合需要大容量cache的场合。

③组相联映射方式:综合前面两者的优缺点。

3.6.3 替换策略

①最不经常使用(LFU)算法②近期最少使用(LRU)算法③随机替换

3.6.4 cache的写操作策略

①写回法②全写法③写一次法

--存储器(SS)②寄存器--寄存器(RR)③寄存器--存储器(RS)

3.一个指令系统中,指令字长度不一样。

4.指令的寻址方式:顺序寻址方式、跳跃寻址方式

5.立即寻址与寄存器寻址相比,立即寻址速度快。

6.常用的三种偏移寻址是:相对寻址、基址寻址、变址寻址

第五章中央处理器

5.1.1 cpu的功能:

①指令控制②操作控制③时间控制④数据控制

三部

⑥状态字寄存器(PSW)

5.任何一条指令取址微指令一样,不同的在执行阶段。

6. cpu从(主存)中取出一条指令并执行该指令的时间叫(指令周期),它通常包含

若干个(cpu周期),而后者又包含若干个(时钟周期)。

7.指令一旦结束,就进入公操作。(取指令可认为是公操作)

5.4微程序控制器

1.微程序设计技术是利用软件方法来设计硬件的一门技术。

1.计算机并行处理技术主要的三种形式:①时间并行(流水线技术)②空间并行(设置重复的硬件资源)③时间并行 + 空间并行(现在计算机使用的)

2.流水线中的主要问题:

①资源相关:指多条指令进入流水线后在同一机器时钟周期内争用同一个功能部件所发生的冲突。

②数据相关:在一个程序中,必须等前一条指令执行完毕后,才能执行后一条指令,那么这两条指令就是数据相关。

(一

③独立请求方式(响应最快)

6.总线的定时:同步定时、异步定时

7.总线的一次信息传送过程,大致可以分为如下五个阶段,(请求总线),(总线仲裁),(寻址(目的地址)),(信息传送),(状态返回(或错误报告))。

第七章外存与I/O设备

重点p216及p217

第八章输入输出系统

1.信息交换方式:程序查询方式、程序中断方式、直接内存访问(DMA)方式、通道方

考研资料最新最全真题答案 笔记 内部资料

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计算机组成原理知识点总结——详细版

计算机组成原理2009年12月期末考试复习大纲 第一章 1.计算机软件的分类。 P11 计算机软件一般分为两大类:一类叫系统程序,一类叫应用程序。 2.源程序转换到目标程序的方法。 P12 源程序是用算法语言编写的程序。 目标程序(目的程序)是用机器语言书写的程序。 源程序转换到目标程序的方法一种是通过编译程序把源程序翻译成目的程序,另一种是通过解释程序解释执行。 3.怎样理解软件和硬件的逻辑等价性。 P14 因为任何操作可以有软件来实现,也可以由硬件来实现;任何指令的执行可以由硬件完成,也可以由软件来完成。对于某一机器功能采用硬件方案还是软件方案,取决于器件价格,速度,可靠性,存储容量等因素。因此,软件和硬件之间具有逻辑等价性。 第二章 1.定点数和浮点数的表示方法。 P16 定点数通常为纯小数或纯整数。 X=XnXn-1…..X1X0 Xn为符号位,0表示正数,1表示负数。其余位数代表它的量值。 纯小数表示范围0≤|X|≤1-2-n 纯整数表示范围0≤|X|≤2n -1

浮点数:一个十进制浮点数N=10E.M。一个任意进制浮点数N=R E.M 其中M称为浮点数的尾数,是一个纯小数。E称为浮点数的指数,是一个整数。 比例因子的基数R=2对二进制计数的机器是一个常数。 做题时请注意题目的要求是否是采用IEEE754标准来表示的浮点数。 32位浮点数S(31)E(30-23)M(22-0) 64位浮点数S(63)E(62-52)M(51-0) S是浮点数的符号位0正1负。E是阶码,采用移码方法来表示正负指数。 M为尾数。P18 P18

2.数据的原码、反码和补码之间的转换。数据零的三种机器码的表示方法。 P21 一个正整数,当用原码、反码、补码表示时,符号位都固定为0,用二进制表示的数位值都相同,既三种表示方法完全一样。 一个负整数,当用原码、反码、补码表示时,符号位都固定为1,用二进制表示的数位值都不相同,表示方法。 1.原码符号位为1不变,整数的每一位二进制数位求反得到反码; 2.反码符号位为1不变,反码数值位最低位加1,得到补码。 例:x= (+122)10=(+1111010)2原码、反码、补码均为01111010 Y=(-122)10=(-1111010)2原码11111010、反码10000101、补码10000110 +0 原码00000000、反码00000000、补码00000000 -0 原码10000000、反码11111111、补码10000000 3.定点数和浮点数的加、减法运算:公式的运用、溢出的判断。 P63 已知x和y,用变形补码计算x+y,同时指出结果是否溢出。 (1)x=11011 y=00011 (2)x=11011 y=-10101 (3)x=-10110 y=-00001

计算机组成原理复习要点(复习必过)

计算机组成原理复习要点 题型分布 选择题20分;填空题30分;判断题10分;计算题20/25分;简答题20/15分 第一章概述 1、什么是计算机组成 每章重点内容 输入设备 运算器- f 1 存储器卜 t地1址 输出设备 物理组成 计 算 机 组 成 逻辑组成 设备级组成 版块级组成w芯片 级组成 元件级组成 设备级组成 寄存器级组成 2、诺依曼体系结构计算机的特点 (1)硬件由五大部份组成(运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备) 三扌空希I」鋼二

(3)米用存储程序 所有的程序预先存放在存储器中,此为计算机高速自动的基础; 存储器采用一维线性结构;指令米用串行执行方式。 控制流(指令流)驱动方式; (4)非诺依曼体系结构计算机 数据流计算机 多核(芯)处理机的计算机 3、计算机系统的层次结构 (1)从软、硬件组成角度划分层次结构 操作系统圾 偿统机器级 系统分折级 用户程序级 骰程宇控制器厂睫程庠级 (2)从语言功能角度划分的层次结构 虚拟机:通过软件配置扩充机器功能后,所形成的计算机,实际硬件并不具备相应语言的功能。 第二章数据表示 1、各种码制间的转换及定点小数和定点整数的表示范围 (1)原码: 计算规则:最高位表示符号位;其余有效值部分以2#的绝对值表示。如: (+0.1011)原=0.1011; (-0.1001)原=1.1001 (+1011)原=01011; (-1001 )原=11001 注意:在书面表示中须写出小数点,实际上在计算机中并不表示和存储小数点。原码的数学定义 若定点小数原码序列为X0.X1X2...Xn共n+1位数,贝 X 原=X 当1 >X > 0 X 原=1-X=1+|x| 当0》X>-1 若定点整数原码序列为X0X1X2...Xn共n+1位数,贝 X 原=X 当2n >X > 0 X 原=2n-X=2n+|x| 当0》X>-2n 说明: 在各种码制(包括原码)的表示中需注意表示位数的约定,即不同的位数表示结 果不同,如:

童诗白《模拟电子技术基础》(第4版)笔记和课后习题(含考研真题)详模拟电子电路读图)【圣才出品】

第11章 模拟电子电路读图 11.1 复习笔记 一、读图的思路和步骤 1.了解用途:了解所读电路应用于何处及其所起作用。 2.化整为零:将所读电路分解为若干具有独立功能的部分。 3.分析功能:选择合适的方法分析每部分电路的工作原理和主要功能。 4.统观整体:将每部分电路用框图表示,根据各部分联系将框图连接起来,得到整个电路的方框图。 5.性能估算:对各部分电路进行定量估算,从而得出整个电路的性能指标。 二、基本分析方法回顾 1.小信号情况下的等效电路法 用半导体管在低频小信号作用下的等效电路取代放大电路交流通路中的管子,便可得到放大电路的交流等效电路。 2.频率响应的求解办法 : 首先画出适于信号频率0∞的等效电路,求出电路的上、下限频率,然后写出电压放大倍数的表达式,最后画出波特图。 3.反馈的判断方法 反馈的判断方法包括有无反馈、直流反馈和交流反馈、反馈极性(利用瞬时极性法)的判断,以及交流负反馈反馈组态(电压串联、电压并联、电流串联、电流并联)的判断。

5.运算电路运算关系的求解方法 以“虚短”和“虚断”为基础,利用节点电流法和叠加原理适于多个输入信号的情况.即可求出输出与输入的运算关系式。 6.电压比较器电压传输特性的分析方法 令集成运放同相输入端和反相输入端电位相等求出阈值电压,根据输入电压作用于集成运放的同相、反相输入端来确定输出电压在输入电压过阈值电压时的跃变方向。 7.波形发生器的判断方法 ①正弦波振荡:需要满足正反馈和选频网络两个条件才能振荡; ②非正弦波振荡:先观察是否有RC电路或积分电路,然后观察两个输出状态是否可以自动转换,即能否起振。 8.功率放大电路最大输出功率和转换效率的分析方法 首先求出最大不失真输出电压,然后求出负载上可能获得的最大交流功率,即为最大输出功率。输出最大输出功率时,电源提供的平均电流与电源电压相乘,即得到电源的平均功率。最大输出功率与此时电源提供的平均功率之比为转换效率。

(完整版)计算机组成原理知识点总结

第2章数据的表示和运算 主要内容: (一)数据信息的表示 1.数据的表示 2.真值和机器数 (二)定点数的表示和运算 1.定点数的表示:无符号数的表示;有符号数的表示。 2.定点数的运算:定点数的位移运算;原码定点数的加/减运算;补码定点数的加/减运算;定点数的乘/除运算;溢出概念和判别方法。 (三)浮点数的表示和运算 1.浮点数的表示:浮点数的表示范围;IEEE754标准 2.浮点数的加/减运算 (四)算术逻辑单元ALU 1.串行加法器和并行加法器 2.算术逻辑单元ALU的功能和机构 2.3 浮点数的表示和运算 2.3.1 浮点数的表示 (1)浮点数的表示范围 ?浮点数是指小数点位置可浮动的数据,通常以下式表示: N=M·RE 其中,N为浮点数,M为尾数,E为阶码,R称为“阶的基数(底)”,而且R

为一常数,一般为2、8或16。在一台计算机中,所有数据的R都是相同的,于是不需要在每个数据中表示出来。 浮点数的机内表示 浮点数真值:N=M ×2E 浮点数的一般机器格式: 数符阶符阶码值 . 尾数值 1位1位n位m位 ?Ms是尾数的符号位,设置在最高位上。 ?E为阶码,有n+1位,一般为整数,其中有一位符号位EJ,设置在E的最高位上,用来表示正阶或负阶。 ?M为尾数,有m位,为一个定点小数。Ms=0,表示正号,Ms=1,表示负。 ?为了保证数据精度,尾数通常用规格化形式表示:当R=2,且尾数值不为0时,其绝对值大于或等于0.5。对非规格化浮点数,通过将尾数左移或右移,并修改阶码值使之满足规格化要求。 浮点数的机内表示 阶码通常为定点整数,补码或移码表示。其位数决定数值范围。阶符表示数的大小。 尾数通常为定点小数,原码或补码表示。其位数决定数的精度。数符表示数的正负。

计算机组成原理心得

学习计算机组成原理的心得体会 学习了一个学期的《计算机组成原理》这门课程。在郄君老师给我们讲《计算机组成原理》这门课程的学期了,我们对于计算机都有了更深的认识和了解。计算机技术是世界上发展最快的科学技术之一,产品不断升级换代。当前计算机正朝着巨型化、微型化、智能化、网络化等方向发展,计算机本身的性能越来越优越,应用范围也越来越广泛,从而使计算机成为工作、学习和生活中必不可少的工具。对于计算机我们只是一个小小的探索者,还有更大的知识海洋等待着我们去挖掘,去学习。 这学期开始,在郄老师的讲课中我们由浅及深的学习了《计算机组成原理》这门课程。从第一章计算机的概论讲起讲了计算机的发展,分类及应用;计算机的工作过程与性能指标;计算机系统的基本组成;计算机系统的层次结构。然后又分别给我们讲述了计算机中数据的表示;运算方法和运算器;指令系统;中央处理器;储存器等等通过郄老师对于计算机各个方面深入细致的讲解我们对于计算机有了跟多的理解和认识。在对于今后对计算机接触中,给予了我们莫大的帮助,《计算机组成原理》这门课程对我们今后的工作学习也有着不可磨灭的作用。

计算机系统由硬件和软件两大部分组成. (1)硬件的组成(输入设备,输出设备,存储器,运算器,控制器) 输入设备:使计算机从外部获得信息的设备如鼠标,键盘,光笔,扫描仪,话筒,数码相机,摄像头, 手写板输出设备:把计算机处理信息的结果以人们能够识别的形式表示出来的设备如显示器,打印机,绘图仪,音箱,投影仪存储器:如硬盘,光驱,U盘运算器:算术运算,逻辑运算控制器:如从存储器中取出指令,控制计算机各部分协调运行控制器和运算器整合在CPU中(2)软件的组成软件定义:程序和有关文档资料的合称软件分类:系统软件(使用和管理计算机的软件)和应用软件(专为某一应用编制的软件) 常见的系统软件有:操作系统,数据库管理系统和程序设计语言常见的应用软件有:辅助教学软件,辅助设计软件,文字处理软件, 信息管理软件和自动控制软件。《计算机组成原理》中也涉及到1,计算机的特点。发展概况。应用领域。分类。发展趋势。系统的组成。2,数据在计算机中的表示。以及转化。运算规则。和编码。3,运算方法和运算器。4,指令、格式,寻址方式,类型和功能。5,存储系统。6,中央处理器。(CPU),功能,组成,时序。指令周期,基本原理。7,系统总线。概念,分类,组成。借口和总线结构。8,输入输出系统。外设,查询方式。9,外围设备。输入和输出。以及外存、等等有关于计算机的多种方面的知识。

(完整版)计算机组成原理简答题

计算机组成原理简答题 第四章 1、存储器的层次结构主要体现在什么地方?为什么要分这些层次?计算机如何管理这些层次? 答:存储器的层次结构主要体现在Cache-主存和主存-辅存这两个存储层次上。 Cache-主存层次在存储系统中主要对CPU访存起加速作用,即从整体运行的效果分析,CPU 访存速度加快,接近于Cache的速度,而寻址空间和位价却接近于主存。 主存-辅存层次在存储系统中主要起扩容作用,即从程序员的角度看,他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存,而速度接近于主存。 综合上述两个存储层次的作用,从整个存储系统来看,就达到了速度快、容量大、位价低的优化效果。 主存与CACHE之间的信息调度功能全部由硬件自动完成。而主存与辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现,即将主存与辅存的一部分通过软硬结合的技术组成虚拟存储器,程序员可使用这个比主存实际空间(物理地址空间)大得多的虚拟地址空间(逻辑地址空间)编程,当程序运行时,再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。因此,这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说都是透明的。 2. 说明存取周期和存取时间的区别。 解:存取周期和存取时间的主要区别是:存取时间仅为完成一次操作的时间,而存取周期不仅包含操作时间,还包含操作后线路的恢复时间。即: 存取周期 = 存取时间 + 恢复时间 3. 什么叫刷新?为什么要刷新?说明刷新有几种方法。 解:刷新:对DRAM定期进行的全部重写过程; 刷新原因:因电容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰减需要及时补充,因此安排了定期刷新操作; 常用的刷新方法有三种:集中式、分散式、异步式。 集中式:在最大刷新间隔时间内,集中安排一段时间进行刷新,存在CPU访存死时间。 分散式:在每个读/写周期之后插入一个刷新周期,无CPU访存死时间。 异步式:是集中式和分散式的折衷。 4. 半导体存储器芯片的译码驱动方式有几种? 解:半导体存储器芯片的译码驱动方式有两种:线选法和重合法。 线选法:地址译码信号只选中同一个字的所有位,结构简单,费器材; 重合法:地址分行、列两部分译码,行、列译码线的交叉点即为所选单元。这种方法通过行、列译码信号的重合来选址,也称矩阵译码。可大大节省器材用量,是最常用的译码驱动方式。 5. 什么是“程序访问的局部性”?存储系统中哪一级采用了程序访问的局部性原理? 解:程序运行的局部性原理指:在一小段时间内,最近被访问过的程序和数据很可能再次被访问;在空间上,这些被访问的程序和数据往往集中在一小片存储区;在访问顺序上,指令顺序执行比转移执行的可能性大 (大约 5:1 )。存储系统中Cache—主存层次采用了程序访问的局部性原理。 6. Cache做在CPU芯片内有什么好处?将指令Cache和数据Cache分开又有什么好处? 答:Cache做在CPU芯片内主要有下面几个好处:

数字电路考研康华光电子技术基础数字部分考研真题与笔记

数字电路考研康华光电子技术基础数字部分考研真题 与笔记 一、数电考研考点复习笔记 1.1 复习笔记 本章是《电子技术基础数字部分》的开篇,主要讲述了模拟信号和数字信号以及数字信号的描述方法,进而讨论了数制、二进制的算术运算、二进制代码和数字逻辑的基本运算,是整本教材的学习基础。笔记所列内容,读者应力求理解和熟练运用。 一、模拟信号与数字信号 1模拟信号和数字信号(见表1-1-1) 表1-1-1 模拟信号和数字信号 2数字信号的描述方法(见表1-1-2)

表1-1-2 数字信号的描述方法 3数字波形详细特征 (1)数字波形的两种类型见表1-1-3 表1-1-3 数字波形的类型 (2)周期性和非周期性 与模拟信号波形相同,数字波形亦有周期型和非周期性之分。周期性数字波形常用周期T和频率f来描述。脉冲波形的脉冲宽度用表示,所以占空比 (3)实际数字信号波形 在实际的数字系统中,数字信号并不理想。当从低电平跳变到高电平,或从高电平跳到低电平时,边沿没有那么陡峭,而要经历一个过渡过程。图1-1-1为非理想脉冲波形。

图1-1-1 非理想脉冲波形(4)波形图、时序图或定时图 波形图、时序图或定时图概述见表1-1-4。 表1-1-4 波形图、时序图或定时图概述 时序图和定时图区别与特征见表1-1-5。 表1-1-5 时序图、定时图特征 二、数制 1几种常用的进制(见表1-1-6) 表1-1-6 几种常用的进制

2进制之间的转换 (1)其他进制转十进制 任意一个其他进制数转化成十进制可用如下表达式表示: 其中R表示进制,Ki表示相应位的值。例如(二进制转十进制):(1011.01)2=1×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2=(11.25)10。 (2)十进制转二进制 ①整数部分的转换:将十进制数除以2,取所余数为k0;将其商再除以2,取其余数为k1,……以此类推,直到所得商等于0为止,余数k n…k1k0(从下往上排)即为二进制数。以273.69为例,如图1-1-2所示。 ②小数部分的转换:将十进制数乘以2,取乘积的整数部分为k-1;将乘积的小数部分再乘以2,取乘积的整数部分为k-2,……以此类推,直到求出要求的位数

02318自考计算机组成原理(问答)总结讲解

1.简述主存与CACHE之间的映象方式。 【答案】主存与CACHE之间的映象方式有直接映象、全相联印象、组相联印象三种。直接映象是指主存储器中的每个块只能够映象到CACHE中唯一一个指定块的地址映象方式。全相联映象是指每个主存块都能够映象到任一CACHE块的地址映象方式。组相联印象是直接映象和全相联映象两种方式的结合,它将存储空间分成若干组,在组间采用直接映象方式,而在组内采用全相联印象方式。 2.简述存储器间接寻址方式的含义,说明其寻址过程。 【答案】含义:操作数的地址在主存储器中,其存储器地址在指令中给出。 寻址过程:从指令中取出存储器地址,根据这个地址从存储器中读出操作数的地址,再根据这个操作数的地址访问主存,读出操作数。 3.微程序控制器主要由哪几部分构成?它是如何产生控制信号的? 【答案】微程序控制器主要由控制存储器、微指令寄存器μIR、微地址寄存器μAR、地址转移逻辑等构成。 操作控制信号的产生:事先把操作控制信号以代码形式构成微指令,然后存放到控制存储器中,取出微指令时,其代码直接或译码产生操作控制信号。 4.简述提高总线速度的措施。 【答案】从物理层次:1增加总线宽度;2增加传输的数据长度;3缩短总线长度;4降低信号电平;5采用差分信号;6采用多条总线。从逻辑层次:1简化总线传输协议;2采用总线复用技术;3采用消息传输协议。 5.简述中断方式的接口控制器功能。 【答案】中断方式的接口控制器功能:①能向CPU发出中断请求信号;②能发出识别代码提供引导CPU在响应中断请求后转入相应服务程序的地址;③CPU要能够对中断请求进行允许或禁止的控制;④能使中断请求参加优先级排队。 6.CPU与DMA访问内存冲突的裁决的方法有哪些? 【答案】①CPU等待DMA的操作;②DMA乘存储器空闲时访问存储器;③CPU与DMA交替访问存储器。 08真题1.高速缓存Cache用来存放什么内容?设置它的主要目的是什么? (3分) 参考答案:Cache中存放当前活跃的程序和数据,作为主存活跃区的副本。(2分) 设置它的主要目的是解决CPU 与主存之间的速度匹配。(2分) 2.什么是堆栈?说明堆栈指针SP的作用。(3分) 参考答案:堆栈是一种按先进后出(或说成是后进先出)顺序进行存取的数据结构或存储区域。常在主存中划一小块连续单元区作为堆栈。(3分) 堆栈指针SP是用来保存最后进入堆栈的位置(栈顶)的寄存器。(1分) 3.简述微程序控制方式的基本思想。它有什么优点和缺点? (3分) 参考答案:(P132-134)微程序控制的基本思想可归纳为: (1)将微操作命令以微码形式编成微指令,并事先固化在控制存储器(ROM)中。(1分) (2)将一条机器指令的操作分解为若干微操作序列,用一段微程序对应地解释执行,微程序中每条微指令所包含的微命令控制实现一步操作。(1分) 优点:结构规整,有利于设计自动化;易于修改与扩展,灵活性、通用性强;适于作系列机的控制器,性能价格比较高;可靠性较高,易于诊断与维护。(1分) 缺点:速度相对较慢。(1分) 4.什么是中断?请说明它的特点和适用场合。(3分) 参考答案:中断是指在计算机的运行过程中,CPU接到更紧迫的服务请求而暂停执行现行程序,转去执行中断服务程序,以处理某些随机事态;并在处理完毕后自动恢复原程序的执行。(2分) 主要特点是具有随机性,通过执行程序来处理随机事件。(1分) 它适用于中低速I/O操作的管理,以及处理随机发生的复杂事件。(1分) 5.什么是串行总线?什么是并行总线?试比较它们的应用场合。(3分) 参考答案:串行总线采用一条数据线;并行总线采用多条线路并行地传输数据信号。(2分) 串行总线一般用于较长距离的较低速率的数据传输;并行总线一般用于较短距离的高速数据传输。(2分) 07真题1.半导体随机访问存储器芯片主要有哪两种类型?(5分) 参考答案:主要有静态存储器(SRAM)芯片和动态存储器(DRAM)芯片。 2.简述CISC和RISC的含义。(5分) 参考答案:CISC:复杂指令系统计算机,其指令条数较多,指令功能和结构复杂,进而机器结构复杂。(2分)RISC:精简指令系统计算机,其指令条数较少,指令结构和功能简单,进而机器结构简单,提高了机器的性能价格比。

计算机组成原理简答题

.简述计算机系统 计算机系统是由硬件、软件组成的多级层次结构。 计算机硬件是由有形的电子器件等构成的,它包括运算器、存储器、控制器、适配器、输入输出设备。传统上将运算器和控制器称为CPU,而将CPU和存储器称为主机。 计算机软件是计算机系统结构的重要组成部分,也是计算机不同于一般电子设备的本质所在。计算机软件一般分为系统程序和应用程序两大类。系统程序用来简化程序设计,简化使用方法,提高计算机的使用效率,发挥和扩大计算机的功能和用途,它包括:()各种服务程序,()语言类程序,()操作系统,()数据库管理系统。应用程序是针对某一应用课题领域开发的软件。 .冯·诺依曼型计算机设计思想、主要特点。 计算机由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备五部分组成。 数据以二进制码表示。 采用存储程序的方式,程序和数据放在同一个存储器中并按地址顺序执行。 机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送都通过运算器。 已知和,用变形补码计算,同时指出运算结 果是否溢出。 () () 解:() [x]补=,[y]补= [x]补 +[y]补 两个符号位出现“”,表示无溢出 []补, () [x]补=,[y]补= [x]补 +[y]补 两个符号位出现“”,表示有正溢出。 .已知和,用变形补码计算,同时指出运算结果是否溢出。 ()() ()[x]补=,[y]补=, [y]补= [x]补 +[y]补 两个符号位出现“”,表示有正溢出。 ()[x]补=,[y]补=, [y]补= [x]补 +[y]补

两个符号位出现“”,表示无溢出 []补, . 简要说明存储器层次结构、采用层次结构的目的,说明每一层次的存储器所用的存储介质的特性。 计算机存储系统中,一般分为高速缓冲存储器、主存储器和辅助存储器三个层次。 采用层次模型的目标是为了解决对存储器要求容量大,速度快,成本低三者之间的矛盾,即在合理的成本范围内,通过对各级存储器的容量配置,达到可接受的性能。 高速缓冲存储器:即,它一般用的是,其特点是速度快、价格高。 主存储器:一般是,其速度相对快,价格居中。 辅助存储器:一般是硬盘,可以断电后保存数据,容量大,但速度慢。 . 比较和的主要特性,用其组成系统时,从设计和使用角度看两 者有何区别。 ()和的主要性能 区别 特性静态存储器动态存储器 存储信息触发器电容 破坏性读出非是 需要刷新不要需要 送行列地址同时送分两次送 运行速度快慢 集成度低高 发热量大小 存储成本高低 ()器件的特点是速度快、不用刷新,但集成度不高,价格贵。它一般用于做高速缓存。 器件的特点是相对廉价和大容量,但须定时刷新。它一般用于做主存储器。 . 一个具有位地址和位字长的存储器,问: .该存储器能够存储多少字节的信息? .如果存储器由位的芯片组成,需要多少片? .需要多少位作芯片选择? .存储单元数为=, 故能存储个字节的信息。 所需芯片数为( )()=片 (地址线位),(地址线位) 片位组成位,地址总线的低位可以直接连到芯片的管脚 组位组成位,地址总线的高两位(,)需要通过:线译码器进行芯片选择 . 设有一个具有位地址和位字长的存储器,问: ()该存储器能够存储多少个字节的信息? ()如果存储器由位的芯片组成,需要

计算机组成原理心得

学习《计算机组成原理》的心得体会 进入了大二的最后一个学期,本学期都是专业课程,对专业知识的要求也有了提高。本学期学习了《计算机组成原理》让我对计算机系统的组成和工作原理有了较深的理解与感受,也让我对计算机有了一个崭新体会与理解。 《计算机组成原理》是计算机专业一门核心专业基础课,在专业课程内有着非常重要的作用,对于要学习计算机专业的学生来说是一门非常重要的课程,这门课程要求我们通过基础知识的学习,简化问题,理解模型机的工作过程,从而建立计算机系统、计算机整机运行原理的概念,而且计算机的组成及运行原理的基本思想已经渗透到由计算机衍生出来的许多领域,而且我们要想真正理解软件,就必须理解硬件,软件和硬件共存于计算机系统中。 首先计算机组成原理的第一章是计算机概论。计算机是由硬件和软件组成的,计算机的硬件包括运算器,存储器,控制器,适配器,输入输出设备等。软件也是计算机系统结构的重要组成部分,也是计算机不同于一般电子设备的重要根源所在。计算机系统是一个由硬件和软件组成的多层次结构。 而第二章是计算机中的数据表示。我们在这章中要理解计算机中的各种进位计数制,并且必须掌握二进制与十进制之间的转换方法,这是一项学好这门课必须掌握的,接下来要理解数的原码、补码、和反码的概念,还要理解定点数、浮点数的概念和表示方法,掌握数据

校验码的原理。 第三章是运算方法和运算器。尽管有些计算比较麻烦,但是我知道这些是学习这门课的基础。以及相关的指令系统和处理器等的工作原理。使我在概论和数据表示的基础上对计算机组成原理有了更深一步的了解。 第四章是指令系统。这章我们需要了解指令系统的基本概念、要求,并要理解指令的含义,要求我们掌握指令的编码格式、字长和扩展方法,还有几种常用的寻址方式和理解指令的一些基本的执行方式。 第五章是重要的中央处理器。本章我们需要了解CPU的各个组成部分及其功能,要理解指令周期的概念、时序的产生及其功能、CPU 的控制方式和微程序及其相关的概念,了解流水线CPU多核等一些典型的CPU技术。 第六章是存储器。这一章我们需要重点掌握存储器的分类、性能指标和层次结构,掌握随机存储器和只读存储器的工作特征。理解cache的基本原理和工作方式,了解虚拟存储器的工作原理。 第七章是系统总线。计算机总线的功能与组成,总线的概念、连接方式、总线的仲裁、总线的定时以及总线接口的概念和基本功能都需要有深入的了解。 第八章是输入/输出系统。输入/输出系统的功能与组成,教学机的总线与输入/输出系统实例。理解I/O设备的信息交换方式和掌握中断响应过程,还有就是了解DMA方式的基本概念的传送方式和了解

计算机组成原理简答题

1 说明计算机系统的层次结构。 计算机系统可分为:微程序机器级,一般机器级(或称机器语言级),操作系统级,汇编语言级,高级语言级。 3 请说明SRAM的组成结构,与SRAM相比,DRAM在电路组成上有什么不同之处? SRAM存储器由存储体、读写电路、地址译码电路、控制电路组成,DRAM还需要有动态刷新电路。 4 请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。 程序查询方式,数据在CPU和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制,优点是硬件结构比较简单,缺点是CPU效率低,中断方式是外围设备用来“主动”通知CPU,准备输入输出的一种方法,它节省了CPU时间,但硬件结构相对复杂一些。 5 指令和数据均存放在内存中,计算机如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据。 时间上讲,取指令事件发生在“取指周期”,取数据事件发生在“执行周期”。从空间上讲,从内存读出的指令流流向控制器(指令寄存器)。从内存读出的数据流流向运算器(通用寄存器)。 6 什么是指令周期?什么是机器周期?什么是时钟周期?三者之间的关系如何? 指令周期是完成一条指令所需的时间。包括取指令、分析指令和执行指令所需的全部时间。机器周期也称为CPU周期,是指被确定为指令执行过程中的归一化基准时间,通常等于取指时间(或访存时间)。 时钟周期是时钟频率的倒数,也可称为节拍脉冲或T周期,是处理操作的最基本单位。一个指令周期由若干个机器周期组成,每个机器周期又由若干个时钟周期组成。 7 简要描述外设进行DMA操作的过程及DMA方式的主要优点。 (1)外设发出DMA请求; (2)CPU响应请求,DMA控制器从CPU接管总线的控制; (3)由DMA控制器执行数据传送操作; (4)向CPU报告DMA操作结束。 主要优点是数据数据速度快 8 在寄存器—寄存器型,寄存器—存储器型和存储器—存储器型三类指令中,哪类指令的执行时间最长? 哪类指令的执行时间最短?为什么? 寄存器-寄存器型执行速度最快,存储器-存储器型执行速度最慢。因为前者操作数在寄存器中,后者操作数在存储器中,而访问一次存储器所需的时间一般比访问一次寄存器所需时间长。 9 说明计数器定时查询工作原理。 计数器定时查询方式工作原理:总线上的任一设备要求使用总线时,通过BR线发出总线请求。总线控制器接到请求信号以后,在BS线为“0”的情况下让计数器开始计数,计数值通过一组地址线发向各设备。每个设备接口都有一个设备地址判别电路,当地址线上的计数值与请求总线的设备相一致时,该设备置“1”BS线,获得总线使用权,此时中止计数查询。 10 什么是刷新存储器?其存储容量与什么因素有关? 为了不断提供刷新图像的信号,必须把一帧图像信息存储在刷新存储器,也叫视频存储器。其存储容量由图像灰度级决定。分辨率越高,灰度级越多,刷新存储器容量越大 11 外围设备的I/O控制方式分哪几类?各具什么特点? 外围设备的I/O控制方式分类及特点: (1)程序查询方式:CPU的操作和外围设备的操作能够同步,而且硬件结构比较简单 (2)程序中断方式:一般适用于随机出现的服务,且一旦提出要求应立即进行,节省了CPU的时间,但硬件结构相对复杂一些。 (3)直接内存访问(DMA)方式:数据传输速度很高,传输速率仅受内存访问时间的限制。需更多硬件,适用于内存和高速外设之间大批交换数据的场合。 (4)通道方式:可以实现对外设的统一管理和外设与内存之间的数据传送,大大提高了CPU的工作效率。 (5)外围处理机方式:通道方式的进一步发展,基本上独立于主机工作,结果更接近一般处理机。

数电考研阎石《数字电子技术基础》考研真题与复习笔记

数电考研阎石《数字电子技术基础》考研真题与复习 笔记 第一部分考研真题精选 第1章数制和码制 一、选择题 在以下代码中,是无权码的有()。[北京邮电大学2015研] A.8421BCD码 B.5421BCD码 C.余三码 D.格雷码 【答案】CD查看答案 【解析】编码可分为有权码和无权码,两者的区别在于每一位是否有权值。有权码的每一位都有具体的权值,常见的有8421BCD码、5421BCD码等;无权码的每一位不具有权值,整个代码仅代表一个数值。 二、填空题 1(10100011.11)2=()10=()8421BCD。[电子科技大学2009研] 【答案】163.75;000101100011.01110101查看答案 【解析】二进制转换为十进制时,按公式D=∑k i×2i求和即可,再由十进制数的每位数对应写出8421BCD码。 2数(39.875)10的二进制数为(),十六进制数为()。[重庆大学2014研] 【答案】100111.111;27.E查看答案

【解析】将十进制数转化为二进制数时,整数部分除以2取余,小数部分乘以2取整,得到(39.875)10=(100111.111)2。4位二进制数有16个状态,不够4位的,若为整数位则前补零,若为小数位则后补零,即(100111.111)2=(0010 0111.1110)2=(27.E)16。 3(10000111)8421BCD=()2=()8=()10=()16。[山东大学2014研] 【答案】1010111;127;87;57查看答案 【解析】8421BCD码就是利用四个位元来储存一个十进制的数码。所以可先将8421BCD码转换成10进制再进行二进制,八进制和十六进制的转换。(1000 0111)8421BCD=(87)10=(1010111)2 2进制转8进制,三位为一组,整数向前补0,因此(001 010 111)2=(127)8。同理,2进制转16进制每4位为一组,(0101 0111)2=(57)16。 4(2B)16=()2=()8=()10=()8421BCD。[山东大学2015研] 【答案】00101011;53;43;01000011查看答案 【解析】4位二进制数有16个状态,因此可以将一位16进制数转化为4位二进制数,得到(2B)16=(0010 1011)2;八进制由0~7八个数码表示,可以将一组二进制数从右往左,3位二进制数分成一组,得到(00 101 011)2=(53)8;将每位二进制数与其权值相乘,然后再相加得到相应的十进制数,(0010 1011)2=(43)10;8421BCD码是一种二进制的数字编码形式,用二进制编码的十进制代码。因此可以将每位二进制数转化为4位8421BCD码,(43)10=(0100 0011)8421BCD。

计算机组成原理考试重点以及题库总结

计算机组成原理考试重点以及题库总结

计算机组成原理考试重点以及题库总结 第一章 重点一:计算机系统由硬件和软件两部分组成,软件又分为系统软件和应用软件。 重点二:冯诺依曼机的组成与特点 1.冯诺依曼机由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五 部分组成。 2.数据和指令存储在存储器,按地址访存。 3.指令和数据用二进制表示。 4.指令由操作码和地址码组成。 5.存储程序 6.以运算器为中心 重点三:区分存储字、存储字长、机器字长、CPI、MIPS、FLOPS 存储字:存储单元中二进制代码的组合。 存储字长:存储单元中二进制代码的位数。 机器字长:CPU 一次能处理数据的位数,与CPU中的寄存器位数有关

CPI:执行一条指令所需时钟周期数 MIPS:每秒执行百万条指令 FLOPS:每秒浮点运算次数 题库中对应的习题: 1、存储字是指() A、存放在一个存储单元中的二进制代码组合 B、存放在一个存储单元中的二进制代码位数 C、存储单元的个数 D、机器指令的位数 2、存储字长是指() A、存放在一个存储单元中的二进制代码组合 B、存放在一个存储单元中的二进制代码位数 C、存储单元的个数 D、机器指令的位数 3、电子计算机的发展已经经历了四代,四代计算机的主要元器件分别是() A、电子管、晶体管、中小规模集成电路、激光器件 B、晶体管、中小规模集成电路、激光器件、光介质 C、电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模集成电路 D、电子管、数码管、中小规律集成电路、激光器件 4、完整的计算机系统应包括() A 运算器、存储器、控制器 B 外部设备和主机 C 主机和应用程序 D 配套的硬件设备和软件系统

计算机组成原理A简答题

《计算机组成原理》简答题 第1章计算机系统概述 1.什么是计算机系统的层次结构? 通常,把一个计算机硬、软件系统的完整内容划分为6个层次。分层能够更精准地理解、说明每一个层次的功能和运行机制,表明各层次之间相互依存、彼此支持的关系。下一层是实现上一层的基础,上一层是对下一层的功能扩展。 ①数字电路与逻辑设计是实现计算机硬件的基础,处于最底层; ②由5个部件组成的计算机硬件系统构成微体系结构层,接在数字 逻辑层上面; ③硬件系统实现了全部指令系统的运行功能,提供了设计软件的能 力,处在硬件系统的顶层和软件系统的底层; ④最底层的软件是操作系统,提供了管理和运行计算机系统的能力; ⑤在此基础上设计的汇编语言,提供了设计程序的功能较弱的基本 工具; ⑥再往上实现了功能更强的高级语言,设计各种程序更容易,使用 计算机更方便。 2.什么是计算机系统中的硬件系统和软件系统? 计算机硬件系统是一种高度复杂的、由多种电子线路、精密机械装置等构成的、能自动并且高速地完成数据处理、计算的装置或者工具。硬件系统由运算器部件、控制器部件、存储器部件、输入设备和输出设备5个大的功能部件组成。其中运算器和控制器共同构成了大家熟知的CPU,各部件间通过总线连接。显然,这些部件中运算器用于完成对数据暂存、运算处理功能;控制器向各个部件、设备提供协调运行所需要的控制信号;存储器用于完成对数据存储功能;输入设备和输出设备分别用于完成对原始数据输入功能和对运算结果输出功能。

计算机软件系统是由完成计算机资源管理、方便用户使用的系统软件(厂家提供),和完成用户对数据的预期处理功能(用户设计,自己使用)的程序这样两大部分构成的。基本系统软件主要由3个部分组成: (1)分担计算机系统中的资源管理与分配,也向使用者和程序设计人员提供简单、方便、高效服务的操作系统; (2)支持用户按照计算机最基本功能(指令)设计程序的汇编语言; (3)支持用户按照解题算法设计程序的高级语言。 在一个完整的计算机系统中,软件系统是建立在硬件系统层次之上的部分,它的存在以已有硬件系统为前提,并且必须在已有硬件上才能运行。 硬件系统也必须在软件系统的调度指挥下才能发挥出应有的运行效率,体现出它的使用价值。 指令系统是设置在硬件系统和软件系统之间的结合点和纽带,硬件系统实现每一条指令的功能,全部软件系统都是由指令序列组成的程序。 第2章数据表示和运算方法 1.数制转换(二进制需要小数点后保留8位): (1)将十进制数(0.71)10分别转换成二进制数、十六进制数和BCD码; (2)将十六进制数(1AB)16转换为二进制数和十进制数。 答:(0.71)10=(0.01110001)BCD=(0.10110101)2=(0.B5)16 (1AB)16=(000110101011)2=(427)10 2.在16位定点原码整数中,什么是能表示的最大正数,最小正数,最大负数和最小负数的机器数形式?对应的十进制数的数值范围是什么? 答:最大正数:0111 1111 1111 1111 最小正数:0000 0000 0000 0001 最大负数:1000 0000 0000 0001 最小负数:1111 1111 1111 1111 数值表示范围:-(215-1)~ +(215-1)

邱关源《电路》笔记及课后习题(电路定理)【圣才出品】

第4章电路定理 4.1 复习笔记 一、叠加定理 叠加定理:在线性电路中,任一支路的电流或电压,等于每一独立电源单独作用于电路时在该支路所产生的电流或电压的代数和。 应用方法:给出电路中变量的参考方向;画出各独立源单独作用时的等效电路;在等效电路中求出相应的待求电压电流变量或中间变量;运用叠加定理求出原电路中的待求电压电流变量。 注:①该定理只适用于线性电路;②计算元件的功率时不可应用叠加的方法;③在各个独立电源单独作用时,不作用的电压源短路,不作用的电流源开路;各分电路在叠加计算时电压和电流的参考方向可取为与原电路相同方向,取代数和时注意各分量的正负号。 二、替代定理 给定任意一个线性电阻电路,如果第j条支路的电压u j和电流i j已知,那么这条支路就可以用一个具有电压等于u j的独立电压源,或者一个具有电流等于i j的独立电流源来代替,替代后的电路中的全部电压和电流均将保持原值,如图4-1-1所示。

图4-1-1 三、戴维宁定理和诺顿定理 1.一个线性含源一端口网络如图4-1-2(a)所示,对外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效替代,这一等效电路称为戴维宁等效电路,如图4-1-2(b)所示。电压源的电压等于该一端口网络的开路电压u oc,而电阻等于该一端口网络中所有独立源为零值时的等效电阻R eq。 图4-1-2 2.一个线性含源一端口网络N,可以等效为一个电流源和电阻的并联组合,这样的等效电路称为诺顿等效电路,如图4-1-2(c)所示。电流源的电流等于该网络N的短路电流i sc,并联电阻R eq等于该网络中所有独立源为零值时所得网络N0的等效电阻R eq。

计算机组成原理考点总结

《计算机组成原理》总结 --内部复习文件 第一章计算机系统概论 1.1计算机的分类 电子计算机分两大类:电子模拟计算机、电子数字计算机 2.4计算机的性能指标:(基本运算p5) ⑴处理机字长:处理机运算器一次能够完成二进制运算的位数,如32位、64位 ⑵存储器容量:存储器中所有存储单元的总数目,通常用 KB,MB,GB,TB来表示 ⑶计算机五个组成部分:存储器、运算器、控制器、输入设备、输出设备(其中cpu由运算器和控制器组成) ⑷冯.诺依曼型计算机的设计思想:存储程序并按地址顺序执行 ⑸计算机软件一般分为两大类:①系统程序②应用程序 ⑹硬件可以由软件来实现,软件也可以由硬件来实现,故软件与硬件的逻辑等价性。 第二章运算方法和运算器 1.计算机中常用的数据表示格式有两种:一是定点格式,二是浮点格式。 2.阶码位数多,表示数的范围大;尾数位数多,说明该数的精确度越高。 3.数的机器码表示:原码、反码、补码、移码表示法

4.浮点加、减法运算步骤:(0操作数检查)、(比较阶码大小并完成对阶)、(尾数求和运算)、(结果规格化处理)、(舍入处理) 第三章多层次的存储器 3.1.1存储器的分类: 1.按存取方式分:随机存储器和顺序存储器 2.按存储内容可变分:只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM) 3.6 cache基本原理: ①cache解决的问题:为了解决cpu与主存之间速度不匹配问题; ②cache基于的原理:程序运行过程中具有(空间局部性)和(时间局部性)原理。 ③cache实现是由(硬件)方式实现 ④cache地址没有增加,容量也没有增加。 ⑤cache命中率:(重点p91大题计算) 3.6.2 主存与cache的地址映射 ①全相联映射方式:主存中的任意一块可以放在cache中的任意一行上优点:非常灵活缺点:比较电路难以设计和实现适用:适合于小容量cache采用 ②直接映射方式:主存块只能拷贝到cache的一个特定位置上优点:硬件简单,成本低缺点:每个主存块只有一个固定的行位置可存放。适用:适合需要大容量cache的场合。 ③组相联映射方式:综合前面两者的优缺点。 3.6.3 替换策略

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