微型计算机及接口技术自考练习

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1、献给为这门课努力攻关的所有自考学生微机原理与接口技术自考练习冯·诺依曼计算机的结构与原理中央处理器输入设备存储器输出设备运算器和控制器(1)计算机的工作由程序控制，程序是一个指令序列，指令是能被计算机理解和执行的操作命令；(2)程序(指令)和数据均以二进制编码表示，均存放在存储器中；(3)存储器中存放的指令和数据按地址进行存取；(4)指令是由CPU一条一条顺序执行的。计算机系统硬件主机微处理器(CPU)运算器控制器内存储器只读存储器(ROM)随机存储器(RAM)外存储器——硬盘、软盘、光盘外部设备输入设备——键盘、鼠标、光笔、扫描仪输出设备——显示器、打印机、绘图仪软件系统软

2、件操作系统语言编译系统数据库管理系统应用软件文字处理软件…图形软件辅助设计软件计算机系统组成框图…寄存器组输入输出接口微型计算机单片机（可没有ROM）单板机台式PC的物理组成主板机箱、电源CPU内存条输入设备输出设备外存储器I/O接口1音箱5CPU2调制解调器6键盘3麦克风7鼠标器4内存条8CD驱动器9软驱10硬盘驱动器11打印机12I/O接口13CRT显示器14扩展卡台式PC机(立式)的主机箱扩展空间主板存储器插座处理器插槽外部设备插口(I/O接口)光驱及硬盘的IDE连接器电源连接器PCI总线槽CPU插座显示卡的插槽南桥芯片ROMBIOSCMOS存储器北桥芯片主板作用：__

3、____________________________ROMBIOS作用：___________________________CMOS作用：_______________________________________________________________________安装所有的电子器件、电路与接口存放基本输入/输出系统(BIOS)存放硬件配置信息和系统的基本参数（日期、时间、口令等）华硕P5Q主板CPU插座内存条插座IDE（ATA）硬盘光驱连接器PCI插槽芯片组各种I/O插口显卡插槽PCI-E插槽芯片组的作用yALU寄存器组CPU总线接口R6CPU(前端)总

4、线I/O总线主板扩展槽PCI接口南桥芯片I/O总线中央处理器指令计数器指令寄存器磁盘控制器以太网卡USB控制器和接口鼠标器键盘网线disk声卡视频卡光驱主存储器0A北桥芯片y存储器总线显卡是PC机各组成部分相互连接和通信的枢纽控制器寄存器组运算器CPU的性能计算机的性能主要表现为程序执行速度的快慢，由许多因素决定，例如CPU、内存、硬盘、显卡等，但通常CPU是主要因素，CPU的性能高低主要表现为CPU的速度。字长（位数）：指通用寄存器和定点运算器的宽度；指令系统：指令的类型、数目和功能等影响程序执行速度；逻辑结构：CPU包含的定点运算器和浮点运算器的数目、采用的流水线结构和级

5、数、指令分支预测的机制、执行部件的数目等内核数目；高速缓存（cache）：其的容量与结构影响速度；主频（CPU内部时钟频率）：它决定着CPU芯片内部数据传输与操作速度的快慢；总线：决定着CPU与内存之间传输数据速度快慢。1980’1990’2005201020151980’1990’2005201020154核80x86Pentium80核双核年代性能提高CPU性能的3大措施提高主频增加逻辑复杂度增加内核数目处理器性能与其逻辑复杂性的平方根成正比，若逻辑复杂性提高1倍，至多能提高40%的性能最大瓶颈是散热问题：3.2GHz的Pentium 4功耗超过100W，温度达70度！主

6、频到4.0GHz，功耗会达到150W！采用2个处理器构成一个双核处理器，可以提高70%～80%的性能电路与封装技术的进步，能把多个处理器做在单个芯片上1.___________；2.________；3.______________。改进CPU结构提高主频增加CPU(核)的数目InstructionsResultsaresequenced1.”线程“排队等候进入CPU处理并行处理3.每个CPU负责执行分配给它的线程中的指令2.哪一个CPU空闲，就把等候的线程交给它执行(包含3个内核)为什么“多核”可提高计算机性能提高CPU性能的具体措施扩展CPU的字长：32位－>64位扩充C

7、PU指令系统：SSE指令提高CPU主频：目前已达4GHz；加快CPU前端总线的数据传输速率；增大cache存储器容量、增加cache的级数；改进CPU内部的逻辑结构；超标量结构（多个执行部件）；指令流水线执行技术；超线程技术；采用多内核结构；高速缓存(cache)012345678910111213141589143444101010主存中的部分信息拷贝在cache存储器中cache主存储器CPUCPU芯片随着计算机的发展。存储器与CPU速度差距愈来愈大，从内存中存取数时，CPU往往需要等待，于是出现了