计算组成原理考试复习ppt课件.ppt

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1、计算机组成原理——知识串讲关于考试§满分：100分§时间：120分钟§题型和分值：v一、填空题：15个，15分v二、选择题：15个，15分v三、简答题：4个，16分v四、计算题：2个，24分v五、分析题：1个，14分v六、设计题：1个，16分22各章复习重点n概论★n系统总线★★n存储器★★★★★n输入输出系统★n计算机的运算方法★★★★n指令系统★★★★nCPU的结构和功能★★★★n控制单元★33第1-2章概论v1、计算机系统的层次结构（理解）虚拟机器用编译程序翻译M4成汇编语言程序虚拟机器M3用汇编程序翻译成机器语言程序软件虚拟机器M2用机器语言解释操作系统硬实际机器

2、M1用微指令解释机器指令件微程序机器M0由硬件直接执行微指令4第1-2章概论v2、冯诺依曼计算机的特点（掌握）1.计算机由五大部件组成2.指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访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.存储程序按顺序存放6.以运算器为中心5第1-2章概论v3、计算机的硬件框图（了解）存储器输入设备运算器输出设备控制器（1）典型的冯诺依曼计算机结构6第1-2章概论v3、计算机的硬件框图控制器数据计算输入设备存储器输出设备程序结果运算器（2）以存储器为中心的计算机结构7第1-2章概论v3、计算机的硬件框图主机CPU主ALUI/O存设备CU

3、（3）现代计算机的组成8第1-2章概论v4、计算机硬件的主要技术指标（掌握）（1）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（2）存储容量：存放二进制信息的总位数两种方法：存储单元个数×存储字长：64K×32位21字节数：2=256KB（3）运算速度：n主频：指CPU的时钟频率，目前以GHz为主流。n时钟周期：计算机内操作的最基本时间单位，数值上=主频倒数。nCPI：执行一条指令所需的时钟周期数。nMIPS：每秒执行百万条指令。nFLOPS：每秒浮点运算次数。9第3章系统总线v1、总线的定义（掌握）总线是连接各个部件的信息传输线，是各个部件共享的传输

4、介质，具有分时、共享的特点。v2、总线分类（掌握）（1）片内总线：芯片内部的总线（2）系统总线：计算机各部件之间的信息传输线，根据系统总线传输信息的不同，分为数据总线、地址总线和控制总线。（3）通信总线：用于计算机系统之间或计算机系统与其他系统（如控制仪表、移动通信等）之间的通信。10第3章系统总线v3、总线性能指标（掌握）（1）总线宽度：数据线的根数（2）总线传输周期：一次总线操作所需时间，总线周期（3）总线工作频率：总线操作频率，每秒内传送几次数据（4）总线带宽：每秒传输的最大字节数（MBps）总线带宽=总线宽度×总线工作频率v4、总线结构及优缺点（了解）（1）单总线

5、结构（2）双总线结构（3）三总线结构（4）四总线结构11第3章系统总线v5、总线控制（掌握）链式查询集中式计数器定时查询总线判优控制独立请求方式分布式v掌握3种集中式控制方式的工作原理及优缺点12(1)链式查询方式BS－总线忙BR－总线请求BG－总线同意数据线总地址线BS线BR控制部I/O接口0I/O接口1…I/O接口n件BG…(1)链式查询方式的特点v控制线3根：总线状态BS，总线请求BR，总线同意BGv仲裁过程：监控总线状态，发总线请求，等待总线同意，置总线状态v优点：结构简单，易扩展v缺点：响应慢；优先级固定;单点故障敏感；饥饿现象；(2)计数器定时查询方式BS－总

6、线忙BR－总线请求数据线地址线总设备地址线BS控10制BR部计数器件I/O接口0I/O接口1…I/O接口n(2)计数器定时查询方式特点v控制线=2+⌈log2n⌉根：总线状态BS、总线请求BR、设备地址线v仲裁过程：总线授权通过设备地址计数来判别v优点：优先级可变化;故障不敏感；v缺点：控制线数增多；响应慢；难扩展；控制复杂。(3)独立请求方式BG－总线同意BR－总线请求数据线地址线总BGnBRn线BG1控BR1制BG0部BR0件I/O接口0I/O接口1…I/O接口n排队器(3)独立请求方式特点v控制线2n根：总线请求BR、总线同意BG，无总线状态信号v仲裁过程：总线请求

7、，等待总线同意v优点：响应快；优先级可灵活变化;故障不敏感；扩展容易。v缺点：控制线数增多；控制复杂。三种方式比较第3章系统总线v6、总线通信方式（了解）同步通信由统一时标控制数据传送异步通信采用应答方式，没有公共时钟标准三种应答方式：互锁、半互锁、不互锁半同步通信同步、异步结合分离式通信充分挖掘系统总线每个瞬间的潜力20第4章存储器v1、存储器的分类（了解）（1）按存储介质分：半导体存储器、磁表面存储器、磁芯存储器、光盘存储器（2）按存取方式分：随机存储器、只读存储器、串行访问（3）按在计算机的作用分：静态RAMRAM动态R