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计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院考前复习重点章节为：考前复习重点章节为：第第2、3、4、5、6、9章章非重点章节为：非重点章节为：第第1、7、8章章总复习总复习第1页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习考试题型：考试题型：1.填空题（每空填空题（每空1分）分）15%2.选选择择填填空空题题（单单项项选选择择，每每小小题题1分分）15%3.判断题（每小题判断题（每小题1分）分）10%4.计算题计算题 5.分析题分析题 6.设计题设计题 7.问答题问答题 10%50%第2页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习前前3类题及第类题及第7类请注意看书上相关概念。类请注意看书上相关概念。第第4、5、6类题请注意平时作业。如：类题请注意平时作业。如：定点、浮点数表示范围定点、浮点数表示范围指令寻址方式（有效地址计算）指令寻址方式（有效地址计算）定点加、减、乘、除运算定点加、减、乘、除运算字节编址存放器数据存放方法字节编址存放器数据存放方法由若干存放芯片组成存放器由若干存放芯片组成存放器微指令操作控制字段安排微指令操作控制字段安排常见磁统计方式常见磁统计方式中止升级中止升级第3页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习第第1章章存放程序概念存放程序概念 CPU主机主机总线总线计算机系统计算机系统第4页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习第第2章章无符号数无符号数带符号数带符号数 真值、机器数真值、机器数原码、补码、反码表示原码、补码、反码表示三种机器数对于真值三种机器数对于真值0表示方法表示方法三种机器数比较三种机器数比较第5页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习定点小数表示范围（原码、补码）定点小数表示范围（原码、补码）定点整数表示范围（原码、补码）定点整数表示范围（原码、补码）浮点数表示范围浮点数表示范围规格化浮点数规格化浮点数阶码移码表示阶码移码表示第6页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习ASCII码码汉字国家标准码汉字国家标准码汉字区位码汉字区位码汉字机内码汉字机内码国家标准码、区位码与机内码之间国家标准码、区位码与机内码之间转换转换汉字字形码汉字字形码第7页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习8421码、码、2421码、余码、余3码码奇偶校验码奇偶校验码奇偶校验位奇偶校验位第8页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习 真值与三种机器数间对照真值与三种机器数间对照100010001000100010001000-8-8-8-8-8-8100010001000100010001000-0-0-0-0-0-0第9页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院 原码定点小数表示范围为：原码定点小数表示范围为：-(1-2-n)(1-2-n)补码定点小数表示范围为：补码定点小数表示范围为：-1(1-2-n)若机器字长有若机器字长有8位，则：位，则：原码定点小数表示范围为：原码定点小数表示范围为：-(1-2-7)(1-2-7)补码定点小数表示范围为：补码定点小数表示范围为：-1(1-2-7)总复习总复习第10页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院 原码定点整数表示范围为：原码定点整数表示范围为：-(2n-1)(2n-1)补码定点整数表示范围为：补码定点整数表示范围为：-2n(2n-1)若机器字长有若机器字长有8位，则：位，则：原码定点整数表示范围为：原码定点整数表示范围为：-127127补码定点整数表示范围为：补码定点整数表示范围为：-128127总复习总复习第11页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习 浮浮点点数数设设阶阶码码和和尾尾数数均均用用补补码码表表示示，阶阶码码共共k+1位位（含含一一位位阶阶符符），尾数共尾数共n+1位（含一位尾符）。位（含一位尾符）。第12页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院 实用浮点数实用浮点数IEEE754标准（单精标准（单精度）度）格式格式偏置值偏置值特点特点转换转换总复习总复习第13页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习第第3章章非规整型指令非规整型指令操作码操作码（扩展操作码）（扩展操作码）编址方式编址方式 字编址、字节编址字编址、字节编址指令中地址码位数指令中地址码位数 主存容量、最小寻址单位主存容量、最小寻址单位数据寻址和指令寻址数据寻址和指令寻址第14页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习常见寻址方式常见寻址方式 马上寻址、直接寻址、间接寻马上寻址、直接寻址、间接寻址、相对寻址、变址寻址、页面寻址、相对寻址、变址寻址、页面寻址址有效地址有效地址EA计算计算 直接寻址、间接寻址、变址寻直接寻址、间接寻址、变址寻址、页面寻址址、页面寻址第15页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习存放器堆栈操作存放器堆栈操作 进栈、出栈时栈指针修改和数进栈、出栈时栈指针修改和数据压入和弹出据压入和弹出程序控制类指令程序控制类指令 转移、转子、返回指令区分转移、转子、返回指令区分输入输入/输出类指令输出类指令 独立编址独立编址I/O、统一编址、统一编址I/O第16页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习CISCRISC第17页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习指令中地址码位数指令中地址码位数 指令格式中每个地址码位数是与主指令格式中每个地址码位数是与主存容量和最小寻址单位（即编址单位）存容量和最小寻址单位（即编址单位）相关联。主存容量越大，所需地址码位相关联。主存容量越大，所需地址码位数就越长。对于相同容量来说，假如以数就越长。对于相同容量来说，假如以字节为最小寻址单位，地址码位数就需字节为最小寻址单位，地址码位数就需要长些；假如以字为最小寻址单位（假要长些；假如以字为最小寻址单位（假定字长为定字长为16位或更长），地址码位数能位或更长），地址码位数能够降低。够降低。第18页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习 假设主存容量为假设主存容量为32MB，机器字长，机器字长64位。若最小寻址单位为字节（按字节位。若最小寻址单位为字节（按字节编址），其地址码应为编址），其地址码应为25位；若最小寻位；若最小寻址单位为字（按字编址），其地址码只址单位为字（按字编址），其地址码只需需22位。位。第19页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习 数据寻址和指令寻址区分。数据寻址和指令寻址区分。数据寻址，指是寻找操作数地址，数据寻址，指是寻找操作数地址，其最终目标是寻找所需要操作数。其最终目标是寻找所需要操作数。寻址方式是依据指令中给出地址码寻址方式是依据指令中给出地址码字段寻找真实操作数地址方式。字段寻找真实操作数地址方式。指令中形式地址指令中形式地址A有效地址有效地址EA寻址方式寻址方式第20页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习常见数据寻址方式常见数据寻址方式马上寻址马上寻址存放器寻址存放器寻址直接寻址直接寻址存放器间接寻址存放器间接寻址间接寻址间接寻址变址寻址变址寻址相对寻址相对寻址页面寻址页面寻址第21页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习 自底向上生成存放器堆栈堆栈操作。自底向上生成存放器堆栈堆栈操作。进栈时，进栈时，SP内容需要先自动减内容需要先自动减1，然后再将数据压入堆栈。然后再将数据压入堆栈。出栈时，需要先将堆栈中数据弹出，出栈时，需要先将堆栈中数据弹出，然后然后SP内容再自动加内容再自动加1。第22页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习第第4章章补码加补码加/减法运算减法运算溢出检测方法溢出检测方法 一位符号位，进位位，一位符号位，进位位，双符号位补码双符号位补码补码移位运算补码移位运算第23页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习加法器加法器 串行加法器与并行加法器串行加法器与并行加法器进位产生和传递进位产生和传递并行加法器快速进位并行加法器快速进位补码一位乘法补码一位乘法补码加减交替除法补码加减交替除法浮点加减乘除算法浮点加减乘除算法逻辑运算逻辑运算第24页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习进位产生和传递进位产生和传递 影影响响并并行行加加法法器器速速度度关关键键原原因因是是进进位信号产生和传递时间。位信号产生和传递时间。进位产生函数和进位传递函数进位产生函数和进位传递函数进位传递方式有：进位传递方式有：串行进位方式串行进位方式 并行进位方式并行进位方式 分组并行进位方式（单级先行进位分组并行进位方式（单级先行进位方式和多级先行进位方式）方式和多级先行进位方式）第25页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习 乘乘除除法法运运算算需需要要3个个存存放放器器，各各存存放器作用（初始内容和最终止果）。放器作用（初始内容和最终止果）。定定点点补补码码一一位位乘乘法法（Booth乘乘法法）和和定点定点补码补码不恢复余数除法不恢复余数除法运算过程。运算过程。浮点加、减、乘、除浮点加、减、乘、除算法。算法。逻逻辑辑运运算算是是按按位位进进行行，位位与与位位之之间间没有进位没有进位/借位关系。借位关系。第26页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习第第5章章主存放器基本结构主存放器基本结构主存放器存放单元主存放器存放单元 位，存放字，存放单元，存放位，存放字，存放单元，存放体体主存放器主要技术指标主存放器主要技术指标 存取时间存取时间Ta，存取周期，存取周期Tm数据在主数据在主存存中存放中存放 边界对齐存放边界对齐存放第27页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习RAM记忆单元电路记忆单元电路动态动态RAM刷新刷新 集中、分散、异步刷新方式区分集中、分散、异步刷新方式区分半导体只读存放器半导体只读存放器 ROM类型类型第28页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习主存容量扩展主存容量扩展 字扩展，位扩展，同时扩展字扩展，位扩展，同时扩展存放芯片地址分配和片选存放芯片地址分配和片选主存放器和主存放器和CPU连接连接 硬连接，软连接硬连接，软连接第29页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总总复复习习边界对齐数据存放方法边界对齐数据存放方法 双字地址最末三个二进制位必须为双字地址最末三个二进制位必须为000，单字地址最末两位必须为，单字地址最末两位必须为00，半字地址，半字地址最末一位必须为最末一位必须为0。它能够确保不论访问双。它能够确保不论访问双字、单字、半字或字节，都在一个存取周字、单字、半字或字节，都在一个存取周期内完成，尽管存放器资源依然有浪费，期内完成，尽管存放器资源依然有浪费，不过浪费比从存放字开始存放方法要少得不过浪费比从存放字开始存放方法要少得多。多。第30页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院存放字存放字64位（位（8个字节）个字节）0181624329172533210183111941220513216142271523263427283635293730313938总总复复习习第31页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习半导体随机存放器（半导体随机存放器（RAM）静态静态RAM（SRAM），其存放电路），其存放电路以双稳态触发器为基础。以双稳态触发器为基础。动态动态RAM（DRAM），其存放电路），其存放电路以栅极电容为基础。以栅极电容为基础。第32页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习 主存放器是整个存放系统关键，通主存放器是整个存放系统关键，通常分为常分为RAM和和ROM两大部分。两大部分。主存放器容量扩展主存放器容量扩展 位扩展指只在位数方向扩展（加大位扩展指只在位数方向扩展（加大字长），而芯片字数和存放器字数是一字长），而芯片字数和存放器字数是一致。致。字扩展是指仅在字数方向扩展，而字扩展是指仅在字数方向扩展，而位数不变。位数不变。第33页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习字和位同时扩展字和位同时扩展 当组成一个容量较大存放器时，往当组成一个容量较大存放器时，往往需要在字数方向和位数方向上同时扩往需要在字数方向和位数方向上同时扩展。展。如用如用16K4SRAM组成组成64K8存放存放器，需要器，需要8个芯片。个芯片。容量容量 地址地址 数据数据 存放器存放器 64K8 16 8 存放芯片存放芯片 16K4 14 4第34页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习2:4译码器D7 D0A13 A0WED7 D4D3D016K416K416K416K416K416K416K416K4CS0A14A15CS1CS2CS3第35页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习第第6章章控制器功效控制器功效 指令流，数据流指令流，数据流CPU中主要存放器中主要存放器 专用存放器专用存放器第36页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习控制器组成控制器组成控制器硬件实现方法控制器硬件实现方法 组合逻辑控制器和微程序控制器区组合逻辑控制器和微程序控制器区分分时序系统时序系统 指令周期指令周期，机器周期，机器周期控制方式控制方式 同时，异步，联合同时，异步，联合第37页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习指令执行基本过程指令执行基本过程指令微操作序列指令微操作序列 取指公操作取指公操作微程序控制基本概念微程序控制基本概念 微程序控制器包括两个层次微程序控制器包括两个层次第38页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习微指令编码法微指令编码法微程序控制器组成和工作过程微程序控制器组成和工作过程 微程序控制器各部件作用微程序控制器各部件作用微程序入口地址形成微程序入口地址形成后继微地址形成后继微地址形成第39页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习CPU存放器设置存放器设置 通用存放器：可用来存放原始数据通用存放器：可用来存放原始数据和运算结果，有还能够作为变址存放器、和运算结果，有还能够作为变址存放器、计数器、地址指针等。计数器、地址指针等。专用存放器：程序计数器专用存放器：程序计数器PC、指、指令存放器令存放器IR、存放器地址存放器、存放器地址存放器MAR和存放器数据存放器和存放器数据存放器MDR等之外，还等之外，还有一个主要专用存放器有一个主要专用存放器状态标志存状态标志存放器。放器。第40页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习 取取指指令令阶阶段段完完成成任任务务是是将将现现行行指指令令从从主主存存中中取取出出来来并并送送至至指指令令存存放放器器中中去去。详细操作为：详细操作为：(PC)MAR Read (MAR)MDRIR (PC)1PC 取取指指令令操操作作（公公操操作作）与与详详细细指指令令无关。无关。第41页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习 微微命命令令有有兼兼容容性性和和互互斥斥性性之之分分，兼兼容容性性微微命命令令是是指指那那些些能能够够同同时时产产生生，共共同同完完成成某某一一些些微微操操作作微微命命令令；而而互互斥斥性性微微命命令令是是指指在在机机器器中中不不允允许许同同时时出出现现微微命命令令。兼兼容容和和互互斥斥都都是是相相正正确确，一一个个微微命命令令能能够够和和一一些些微微命命令令兼兼容容，和和另另一一些些微微命命令令互互斥斥。对对于于单单独独一一个个微微命命令令，谈谈论其兼容和互斥都是没有意义。论其兼容和互斥都是没有意义。第42页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习 微微指指令令是是指指控控制制存存放放器器中中一一个个单单元元内内容容，即即控控制制字字，它它是是若若干干个个微微命命令令集集合合。存存放放控控制制字字控控制制存存放放器器单单元元地地址址就就称为微地址。称为微地址。一一条条微微指指令令通通常常最最少少包包含含两两大大部部分分信息：操作控制字段和次序控制字段。信息：操作控制字段和次序控制字段。微微程程序序：一一系系列列微微指指令令有有序序集集合合。一段微程序对应一条机器指令。一段微程序对应一条机器指令。第43页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习 微程序控制计算机包括到两个层次：微程序控制计算机包括到两个层次：一个是机器语言或汇编语言程序员所看一个是机器语言或汇编语言程序员所看到传统机器层，包含：机器指令、工作到传统机器层，包含：机器指令、工作程序、主存放器；另一个是机器设计者程序、主存放器；另一个是机器设计者看到微程序层，包含：微指令、微程序看到微程序层，包含：微指令、微程序和控制存放器。和控制存放器。第44页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习微指令编码法微指令编码法 直接控制法（不译码法）直接控制法（不译码法）最短编码法最短编码法 字段编码法字段编码法 第45页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习 字段编码法中操作控制字段分段标准：字段编码法中操作控制字段分段标准：把把互互斥斥性性微微命命令令分分在在同同一一段段内内，兼兼容容性性微命令分在不一样段内。微命令分在不一样段内。应与数据通路结构相适应。应与数据通路结构相适应。每个小段中包含信息位不能太多。每个小段中包含信息位不能太多。普普通通每每个个小小段段还还要要留留出出一一个个状状态态，表表示示本本字字段段不不发发出出任任何何微微命命令令。所所以以当当某某字字段段长长度度为为三三位位时时，最最多多只只能能表表示示七七个个互互斥斥微微命命令令，通惯用通惯用000表示不操作。表示不操作。第46页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习微程序控制器基本组成微程序控制器基本组成 微微程程序序控控制制器器比比组组合合逻逻辑辑控控制制器器多多出以下几个部件：出以下几个部件：控制存放器（控制存放器（CM）微指令存放器（微指令存放器（IR）微地址形成部件微地址形成部件微地址存放器（微地址存放器（MAR）第47页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习微程序入口地址形成微程序入口地址形成 由由机机器器指指令令操操作作码码字字段段指指出出各各段段微微程序入口地址（初始微地址）。程序入口地址（初始微地址）。后继微地址形成后继微地址形成 增量方式和断定方式。增量方式和断定方式。第48页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习第第7章章三三态门态门总线分类总线分类总线总线主要性能指主要性能指标标 总线带宽总线带宽总线标总线标准准 第49页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习总线带宽总线带宽定定义为总线义为总线最大数据最大数据传输传输率，率，即每秒即每秒传输传输字字节节数。在数。在总线带宽总线带宽公式公式为为：B=WF/N其中，其中，W为为数据数据总线宽总线宽度，通常以字度，通常以字节为单节为单位；位；F为总线时钟频为总线时钟频率；率；N为为完完成一次数据成一次数据传传送所用送所用时钟时钟周期数。周期数。第50页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习第第8章章磁表面存放原理磁表面存放原理 统计介质，磁头统计介质，磁头磁表面存放器技术指标磁表面存放器技术指标 统计密度，存放容量，平均存取统计密度，存放容量，平均存取时间，数据传送率时间，数据传送率数字磁统计方式数字磁统计方式 惯用磁统计方式惯用磁统计方式第51页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习硬盘信息分布硬盘信息分布磁磁盘盘地址地址第52页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习 惯用磁统计方式惯用磁统计方式写电流波形。写电流波形。硬盘信息分布：圆柱面（磁道）、硬盘信息分布：圆柱面（磁道）、盘面、扇区。盘面、扇区。第53页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习非编码键盘工作原理非编码键盘工作原理打印机文本（字符）模式和图形模打印机文本（字符）模式和图形模式式点阵式字符打印机工作原理点阵式字符打印机工作原理显示器字符方式和图形方式显示器字符方式和图形方式字符显示器工作原理字符显示器工作原理 第54页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习 硬拷贝输出设备和软拷贝输出硬拷贝输出设备和软拷贝输出设备。设备。文文本本模模式式打打印印机机：打打印印缓缓存存区区（ASCII码），字库（列点阵码）。码），字库（列点阵码）。字字 符符 方方 式式 显显 示示 器器：VRAM（ASCII码），字库（行点阵码）。码），字库（行点阵码）。第55页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习第第9章章输输入入/输输出接口出接口接口基本组成接口基本组成接口，端口接口，端口I/O编址方式编址方式独立编址，统一编址独立编址，统一编址中止基本概念中止基本概念程序中止与调用子程序指令区分程序中止与调用子程序指令区分第56页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习中止基本类型中止基本类型CPU响应中止条件响应中止条件中止隐指令中止隐指令中止现场保护和恢复中止现场保护和恢复允许和禁止中止允许和禁止中止中止屏蔽中止屏蔽第57页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习DMA方式特点方式特点DMA接口（接口（DMA控制器）控制器）DMA传送方法传送方法DMA传送过程传送过程第58页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习输入输入/输出信息传送控制方式输出信息传送控制方式 程序查询方式程序查询方式 程序中止方式程序中止方式 直接存放器存取（直接存放器存取（DMA）方式）方式 I/O通道控制方式通道控制方式第59页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习CPU响应中止条件响应中止条件 (1)CPU接收到中止请求信号接收到中止请求信号 (2)CPU允许中止允许中止 (3)一条指令执行完成一条指令执行完成第60页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习 中中止止隐隐指指令令并并不不是是指指令令系系统统中中一一条条真真正正指指令令，它它没没有有操操作作码码，所所以以中中止止隐隐指指令令是是一一个个不不允允许许、也也不不可可能能为为用户使用特殊指令。用户使用特殊指令。(1)保留断点保留断点 (2)暂不允许中止暂不允许中止 (3)引出中止服务程序引出中止服务程序第61页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习允许和禁止中止允许和禁止中止 允允许许中中止止还还是是禁禁止止中中止止是是用用CPU中中中中止止允允许许触触发发器器控控制制，当当中中止止允允许许触触发发器器被被置置“1”，则则允允许许中中止止，当当中中止止允许触发器被置允许触发器被置“0”，则禁止中止。，则禁止中止。在在中中止止服服务务程程序序保保护护和和恢恢复复现现场场之之前，应关中止。前，应关中止。在在保保护护或或恢恢复复完完中中止止现现场场之之后后，应应开中止。开中止。第62页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习中止升级中止升级 中中止止升升级级实实际际上上是是一一个个动动态态改改变变优先级方法。优先级方法。改改变变优优先先次次序序是是指指改改变变中中止止处处理理次次序序。中中止止处处理理次次序序和和中中止止响响应应次次序序是是两两个个不不一一样样概概念念，中中止止响响应应次次序序是是由由硬硬件件排排队队电电路路决决定定，无无法法改改变变。不不过过，中中止止处处理理次次序序是是能能够够由由屏屏蔽蔽码码来来改改变变，故故把把屏屏蔽蔽码码看看成成软软排排队队器器。中中止止处处理理次次序序能能够够不不一一样样于于中中止止响响应应次次序。序。第63页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习 在在不不改改变变中中止止响响应应次次序序条条件件下下，经经过过改改写写屏屏蔽蔽码码能能够够改改变变中中止止处处理理次次序序，比比如如，要要使使中中止止处处理理次次 序序 改改 为为1432。程序级程序级别别屏屏 蔽蔽 码码1级级2级级3级级4级级第第1级级第第2级级第第3级级第第4级级1000111110111001第64页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习 在在一一样样中中止止请请求求情情况况下下，CPU运运动动轨轨迹发生了改变。迹发生了改变。中止服务中止服务 程序程序现行程序现行程序第65页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习DMA方式特点方式特点 在在外外设设和和主主存存之之间间开开辟辟一一条条“直直接接数数据据通通道道”，不不需需要要CPU 干干预预也也不不需需要要软软件件介入在二者之间进行高速数据传送方式。介入在二者之间进行高速数据传送方式。DMA接口（控制器）组成接口（控制器）组成主存地址计数器主存地址计数器传送长度计数器传送长度计数器数据缓冲存放器数据缓冲存放器DMA请求触发器请求触发器控制控制/状态逻辑状态逻辑中止机构中止机构第66页计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机学院北京理工大学计算机学院总复习总复习DMA传送方法传送方法(1)CPU停顿访问主存法停顿访问主存法(2)存放器分时法存放器分时法(3)周期挪使用方法周期挪使用方法DMA传送过程传送过程(1)DMA预处理预处理(2)数据传送数据传送(3)DMA后处理后处理第67页
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