计算机组成原理笔记目录
计算机组成原理笔记目录
- 来源于哈工大刘宏伟老师的课程,笔记参考自其课件
 - 我并没有对原本的目录进行比较大的修改,一方面是因为自己当时还没意识到整理的重要性,一方面是该课程本身的目录就比较合理,也易于理解,就大都延续原来的目录
 
- 第一章 计算机系统概论
 - 第二章 计算机的发展和应用(略,老师没细讲)
 - 第三章 总线的基本概念
 - 第四章 存储器
 - 第五章 输入输出系统
 - 第六章 计算机的运算方式(ALU)
 - 第七章 指令系统
 - 第八章 CPU的结构和功能
 - 第九章 控制单元的功能
 - 第十章 控制单元的设计
 
第一章 计算机系统概论
- 1.1 计算机系统简介
- 1.1.1 现代计算机的多样性物联网
 - 1.1.2. 计算机的软硬件概念软硬件层次结构
 - 1.1.3. 计算机体系结构&组成
- 系统复杂性管理的方法-1:抽象
 
 
 - 1.2 计算机的基本组成
- 1.2.1. 冯·诺依曼计算机
- (1) 特点
 - (2) 硬件框图
 - (3) 问题
 - (4) 第一步改进
 
 - 1.2.2. 现代计算机硬件框图
- 系统复杂性管理的方法-2(3’Y)
 
 - 1.2.3.计算机的工作步骤编程举例
 - 1.2.4. 各个组件的细分
- (1) 主存储器
 - (2) 运算器
- ① 基本组成
 - ② 操作过程
- a. 加法
 - b. 减法
 - c. 乘法
 - d. 除法
 
 
 - (3) 控制器
 - (4) 计算机的硬件结构图(具体)
 
 - 1.2.5 指令在主机上的完成过程
- (1) 取数
 - (2) 存数
 - (3) 程序的执行过程
 
 
 - 1.2.1. 冯·诺依曼计算机
 - 1.3 计算机硬件的技术指标
- 1.3.1. 机器字长
 - 1.3.2. 运算速度
 - 1.3.3. 存储容量
 
 
第三章 总线的基本概念
- 3.1 总线的基本概念
- 3.1.1. 为什么要用总线
 - 3.1.2. 什么是总线
 - 3.1.3. 总线上信息的传送
 - 3.1.4. 总线的结构举例(简单介绍)
- (1) 单总线结构框图
 - (2) 面向CPU的双总线结构框图
 - (3) 以存储器为中心的双总线结构框图
 
 
 - 3.2 总线的分类
- 3.2.1. 按位置分
 
 - 3.3 总线的特性及性能指标
- 3.3.1. 总线物理实现
 - 3.3.2. 总线特性
 - 3.3.3. 总线的性能指标
 - 3.3.4. 总线标准
 
 - 3.4 总线结构
- 3.4.1 单总线结构
 - 3.4.2. 双总线结构
 - 3.4.3. 三总线结构
 - 3.4.4. 四总线结构总线结构举例
- (1) 传统微型机总线结构
 - (2) VL-BUS局部总线结构
 - (3) PCI 总线结构
 - (4) 多层 PCI 总线结构
 
 
 - 3.5 总线控制(重点)
- 3.5.1. 总线判优控制
- (1) 链式查询方式
 - (2) 计数器定时查询
 - (3) 独立请求方式
 
 - 3.5.2. 总线通信控制
- (1) 同步通信
- ① 同步式数据输入
 - ② 同步式数据输出
 
 - (2) 异步通信
 - (3) 半同步通信(同步+异步)
 - (4) 分离式通信
 
 - (1) 同步通信
 
 - 3.5.1. 总线判优控制
 
第四章 存储器
- 
4.1 概述
- 4.1.1. 分类
- (1) 按存储介质分类
 - (2) 按存储方式分类
 - (3) 按在计算机中的作用分类
 
 - 4.1.2. 存储器的层次结构
 
 - 4.1.1. 分类
 - 
4.2 主存储器(重点)
- 
4.2.1. 概述
- (1) 主存的具体结构
 - (2) 主存和CPU的联系
 - (3) 主存中存储单元地址的分配
 - (4) 主存的技术指标
 
 - 
4.2.2. 半导体存储芯片简介
- (1) 半导体存储芯片的基本结构
- ① 示意图
 - ② 根据数据线计算芯片容量
 - ③ 片选线实现存储芯片级联
 
 - (2) 半导体存储芯片的译码驱动方式
- ① 线选法
 - ② 重合法
 
 
 - (1) 半导体存储芯片的基本结构
 - 
4.2.3. 随机存取存储器 ( RAM )
- (1) 静态RAM(SRAM)
- ① 基本存储单元电路
- a. 结构
 - b. 选择
 - c. 读写
 
 - ② 静态RAM芯片举例
- a. Intel2114外特性
 - b. Intel 2114 RAM 矩阵 (64 × 64)
 
 
 - ① 基本存储单元电路
 - (2) 动态RAM(DRAM)
- ① 动态RAM基本单元电路
- a. 结构
 - b. 读写
 
 - ② 动态RAM芯片举例
- a. 三管动态RAM1103(1K × 1位)
 - b. 单管动态 RAM 4116 (16K × 1位)
 
 - ③ 动态RAM刷新
- a. 集中刷新
 - b. 分散刷新
 - c. 分散刷新与集中刷新相结合(异步刷新)
 
 
 - ① 动态RAM基本单元电路
 - (3) SRAM 与 DRAM 的比较
 
 - (1) 静态RAM(SRAM)
 - 
4.2.4. 只读存储器(ROM)
- (1) 发展历程
- ① 掩模 ROM ( MROM )
 - ② PROM (一次性编程)
 - ③ EPROM (多次性编程 )
 - ④ EEPROM (多次性电可擦写编程 )
 - ⑤ Flash Memory (闪速型存储器)
 
 
 - (1) 发展历程
 - 
4.2.5. 存储器与 CPU 的连接(重点)
- (1) 存储器容量的扩展
- ① 位扩展(增加存储字长)
 - ② 字扩展(增加存储字的数量)
 - ③ 字、位同时扩展
 
 - (2) 存储器与 CPU 的连接
 
 - (1) 存储器容量的扩展
 - 
4.2.6. 存储器的校验
- 
(1) 合法代码集合
- 检m位错,纠n位错
 
 - 
(2) 编码的最小距离
- ① 最小距离与检错纠错能力的关系
 
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(3) 汉明码
- 
① 检错原理
 - 
② 划分方式
 - 
③ 校验位的位置
 - 
④ 如何分组
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⑤ 检测位的数目
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⑥ 检测位
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承担的小组
例题类型一:求校验位
 - 
⑦ 汉明码的纠错过程
例题类型二:汉明码校验
 - 
⑧ 最小汉明距离
 - 
⑨ 奇偶校验的纠错区别
 
 - 
 
 - 
 - 
4.2.7. 提高访存速度的措施
- (1) 概念:存储墙
 - (2) 调整主存结构的方式
- ① 单体多字系统
 - ② 多体并行系统
- a. 高位交叉(各个体并行工作)
 - b. 低位交叉(各个体轮流编址)
 
 - ③ 高性能存储芯片
- a. SDRAM (同步 DRAM)
 - b. RDRAM
 - c. 带 Cache 的 DRAM
 
 
 
 
 - 
 - 
4.3 高速缓冲存储器(Cache)
- 4.3.1. 概述
- (1) 为什么用Cache
 - (2) Cache的工作原理
- ① 主存和缓存的编址
 - ② 命中与未命中
 - ③ Cache 的命中率
 - ④ Cache –主存系统的效率
 
 - (3) Cache 的基本结构及使用流程
 - (4) Cache的读写操作
- ① 读操作
 - ② 写操作
- a. 写直达法
 - b. 写回法
 
 
 - (5) Cache的改进
 
 - 4.3.2. Cache-主存的地址映射
- (1) 直接映射
 - (2) 全相联映射
 - (3) 组相联映射
 - (4) 比较
 
 - 4.3.3. 替换算法
 
 - 4.3.1. 概述
 - 
4.4 辅助存储器(不重要)
- 4.4.1. 概述
- 磁表面存储器-技术指标
 
 - 4.4.2. 磁记录原理和记录方式
- 记录方式(略)
 - 磁记录读写原理
 
 - 4.4.3. 硬磁盘存储器
- (1) 分类
 - (2) 结构
- ① 磁盘驱动器
 - ② 磁盘控制器
 - ③ 盘片(材质)
 
 
 - 4.4.4. 软磁盘存储器
- (1) 软盘 vs 硬盘
 - (2) 软盘片(图)
 
 - 4.4.5. 光盘存储器
- (1) 概述
 - (2) 光盘的存储原理
 
 
 - 4.4.1. 概述
 
第五章 输入输出系统
- 5.1 概述
- 5.1.1. 输入输出系统的发展概况
- (1) 早期-分散连接
 - (2) 接口模块和 DMA 阶段
 - (3) 具有通道结构
 - (4) 具有 I/O 处理机
 
 - 5.1.2. 输入输出系统的组成
- (1) I/O 软件
- ① I/O指令
 - ② 通道指令
 
 - (2) I/O 硬件
 
 - (1) I/O 软件
 - 5.1.3. I/O 设备与主机的联系方式
- (1) I/O 设备编址方式统一/不统一编制
 - (2) 设备选址
 - (3) 传送方式
 - (4) 联络方式
- ① 立即响应
 - ② 异步工作采用应答信号
 - ③ 同步工作采用同步时标
 
 - (5) I/O 设备与主机的连接方式
- ① 辐射式连接(分散连接)
 - ② 总线连接
 
 
 - 5.1.4. I/O设备与主机信息传送的控制方式
- (1) 程序查询方式(串行)
 - (2) 程序中断方式
 - (3) DMA 方式(周期窃取)
 - (4) 比较
 
 
 - 5.1.1. 输入输出系统的发展概况
 - 5.2 IO设备(简)
- 5.2.1. 概述
 - 5.2.2. 输入设备
 - 5.2.3. 输出设备
 - 5.2.4. 其他设备
 - 5.2.5. 多媒体技术
 
 - 5.3 I/O接口
- 5.3.1. 为什么要设置接口(接口的功能)
 - 5.3.2. 接口的功能和组成
- (1) 总线连接方式的 I/O 接口电路
 - (2) IO接口的组成
 - (3) I/O 接口的基本组成框图
 
 - 5.3.3. 接口分类
 
 - 5.4 程序查询方式
- 5.4.1. 程序查询流程
- (1) 查询流程
 - (2) 程序流程图
 
 - 5.4.2. 程序查询方式的接口电路及执行流程
 
 - 5.4.1. 程序查询流程
 - 5.5 程序中断方式
- 5.5.1. 中断的概念
 - 5.5.2 I/O中断的产生
 - 5.5.3 程序中断方式的接口电路
- (1) 配置中断请求触发器和中断屏蔽触发器(产生中断请求)
 - (2) 排队器(对中断请求排队)
 - (3) 中断向量地址形成部件(产生中断向量地址)
 - (4) 程序中断方式接口电路的基本组成
 
 - 5.5.4 I/O 中断处理过程
- (1) CPU 响应中断的条件和时间
- ① CPU 响应中断的条件
 - ② CPU 响应中断的时间
 
 - (2) 程序中断方式处理过程
 
 - (1) CPU 响应中断的条件和时间
 - 5.5.5. 中断服务程序流程
- (1) 中断服务程序的流程
- ① 保护现场
 - ② 中断服务
 - ③ 恢复现场
 - ④ 中断返回
 
 - (2) 单重中断和多重中断
- 单重中断和多重中断的服务程序流程
 
 - (3) 主程序和(中断)服务程序抢占 CPU 示意图
 
 - (1) 中断服务程序的流程
 
 - 5.6 DMA方式
- 5.6.1. DMA方式的特点
- (1) DMA 和程序中断两种方式的数据通路
 - (2) DMA 与主存交换数据的三种方式
- ① 停止 CPU 访问主存
 - ② 周期挪用(或周期窃取)
 - ③ DMA 与 CPU 交替访问
 
 
 - 5.6.2. DMA 接口的功能和组成
- ① DMA 接口的功能
 - ② DMA 接口组成
 
 - 5.6.3. DMA 的工作过程
- (1) DMA传送过程
- ① 预处理
 - ② DMA 传送过程示意图
 - ③数据传送过程
- a. 输入
 - b. 输出
 
 - ④ 后处理
 
 - (2) 多个DMA 接口与系统的连接方式
- ① 具有公共请求线的 DMA 请求
 - ② 独立的 DMA 请求
 
 - (3) DMA 方式 vs 程序中断方式
 - (4) DMA 接口的类型
- ① 选择型
 - ② 多路型多路型 DMA 接口的工作原理
 
 
 - (1) DMA传送过程
 
 - 5.6.1. DMA方式的特点
 
第六章 计算机的运算方法(ALU )
- 
6.1 无符号数和有符号数
- 
6.1.1. 无符号数
 - 
6.1.2. 有符号数
- 
(*) 概念:机器数与真值
 - 
(1) 原码表示法
- ① 定义
- a. 整数
 - b. 小数
 - ② 例题
 - ③ 特点
- a. 原码优点
 - b. 原码缺点
 
 
 
 - ① 定义
 - 
(2) 补码表示法
- ① “补”的概念
 - ② 正数的补数即为其本身
 - ③ 补码的定义
- a. 整数
 - b. 小数
 
 - ④ 补码原码转换的快捷方式(获得补码的方式)
- a. 原码(真值) ——> 补码
 - b. 补码——> 原码(真值)
 - c. 练习
 - d. 更简单的方法
 
 - ⑤ 补码特点
- a. 补码优点
 - b. 补码缺点
 
 - ⑥ [y]补与[-y]补的转化
 
 - 
(3) 反码表示法
- 
① 反码的定义
- a. 整数
 - b. 小数
 
 - 
② 例题
 - 
(*) 三种机器数的小结表示范围(以8位为例)
 
 - 
 - 
(4) 移码表示法
- ① 移码的定义
 - ② 移码和补码的比较真值、补码和移码的对照表
 - ③ 移码的特点
 
 
 - 
 
 - 
 - 
6.2 数的定点表示和浮点表示
- 6.2.1. 定点表示
- (1) 定义
 - (2) 定点表示的缺点
 
 - 6.2.2. 浮点表示(重点)
- (1) 浮点数的表示形式
 - (2) 浮点数的表示范围
- 练习:根据表示范围确定阶码尾数位数
 - 机器0的表示
 
 - (3) 浮点数的规格化形式
- ① 使用浮点数的目的
 - ② 形式
 
 - (4) 浮点数的规格化
 
 - 6.2.3. 例题
 - 6.2.4. IEEE754标准
 
 - 6.2.1. 定点表示
 - 
6.3 定点运算
- 6.3.1. 移位运算
- (1) 移位运算的数学意义
 - (2) 算数移位规则例题
 - (3) 算术移位的硬件实现
- 移位丢1的影响
 
 - (4) 算术移位和逻辑移位的区别
 
 - 6.3.2. 加减法运算
- (1) 补码加减运算公式
 - (2) 溢出判断
- ① 一位符号位判溢出
 - ② 两位符号位判溢出
 
 - (3) 补码加法的硬件配置
 
 - 6.3.3. 乘法运算
- (1) 笔算乘法
- ① 笔算乘法竖式
 - ② 分析笔算乘法
 - ③ 改进笔算乘法
 - ④ 小结
 
 - (2) 原码乘法
- ① 原码一位乘运算规则
 - ② 原码一位乘递推公式
 - ③ 例题(重点)原码乘法特点
 - ④ 原码一位乘的硬件配置
 
 - (3) 补码乘法
- ① 补码一位乘运算规则
 - ② Booth算法
 - ③ 例题(重点)
 - ④ Booth算法的硬件配置
 
 - (4) 乘法小结
 
 - (1) 笔算乘法
 - 6.3.4. 除法运算
- (1) 笔算除法
- ① 分析笔算除法
 - ② 笔算除法和机器除法的比较
 
 - (2) 原码除法
- ① 恢复余数法
 - ② 加减交替法(不恢复余数法)
 
 - (3) 原码加减交替除法硬件配置
 
 - (1) 笔算除法
 
 - 6.3.1. 移位运算
 - 
6.4 浮点运算
- 6.4.1. 浮点加减运算
- (1) 对阶
 - (2) 尾数求和例题
 - (3) 规格化
- ① 规格化的原因
 - ② 规格化数的定义
 - ③ 规格化数的判断特例
 - ④ 规格化的方式
- a. 左规
 - b. 右规
 
 - ⑤ 例题(学习)
 
 - (4) 舍入例题
 - (5) 溢出判断
 
 - 6.4.2. 浮点乘除运算(略)
 
 - 6.4.1. 浮点加减运算
 - 
6.5 算数逻辑单元
- 6.5.1. ALU 电路
 - 6.5.2. 快速进位链
- (1) 并行加法器
 - (2) 串行进位链
 - (3) 并行进位链
- ① 先行进位/跳跃进位
 - ② 单重分组跳跃进位链
- a. 速度优化分析
 
 - ③ 双重分组跳跃进位链
- a. 大组进位分析
 - b. 大组 进位线路
 - c. 小组 进位线路
 - d. n =16 双重分组跳跃进位链
 - e. n =32 双重分组跳跃进位链
 - f. 速度优化分析
 
 
 
 
 
第七章 指令系统
- 7.1 机器指令
- 7.1.1. 指令的一般格式
- (1) 操作码
- ① 长度固定
 - ② 长度可变扩展操作码技术
 
 - (2) 地址码
- ① 四地址
 - ② 三地址
 - ③ 二地址
 - ④ 一地址
 - ⑤ 零地址
 - ⑥ 总结
 
 
 - (1) 操作码
 - 7.1.2. 指令字长
- (1) 决定指令字长的因素
 - (2) 确定指令字长小结
 
 
 - 7.1.1. 指令的一般格式
 - 7.2 操作数类型和操作种类
- 7.2.1. 操作数类型
 - 7.2.2. 数据在存储器中的存放方式大端/小端
- (1) 从任意位置开始存储
 - (2) 从一个存储字的起始位置开始访问
 - (3) 边界对准方式——从地址的整数倍位置开始访问
 
 - 7.2.3. 操作类型
- (1) 数据传送
 - (2) 算术逻辑操作
 - (3) 移位操作
 - (4) 转移操作
- ① 无条件转移
 - ② 条件转移
 - ③ 调用和返回
 - ④ 陷阱(Trap)与陷阱指令
- a. 陷阱
 - b. 陷阱指令
 
 
 - (5) 输入输出
 
 
 - 7.3 寻址方式
- 7.3.1. 指令寻址
- (1) 顺序寻址
 - (2) 跳跃寻址
 - (3) 相对寻址
 
 - 7.3.2. 数据寻址
- (1) 立即(数)寻址
 - (2) 直接寻址
 - (3) 隐含寻址
 - (4) 间接寻址
 - (5) 寄存器寻址
 - (6) 寄存器间接寻址
 - (7) 基址寻址
- ① 采用专用寄存器作基址寄存器
 - ② 采用通用寄存器作基址寄存器
 
 - (8) 变址寻址例题
 - (9) 相对寻址
 - (10) 堆栈寻址
 
 - 总结
 
 - 7.3.1. 指令寻址
 - 7.4 指令格式举例
- 7.4.1. 设计指令格式时应考虑的各种因素
 - 7.4.2. 举例
- (1) IBM 360
 - (2) Intel 8086
 
 
 - 7.5 RISC技术
- 7.5.1. RISC 的产生和发展
 - 7.5.2. RISC的主要特征
 - 7.5.3. CISC的主要特征
 - 7.5.4. RISC和CISC的比较
 
 
第八章 CPU 的结构和功能
- 8.1 CPU的结构
- 8.1.1. CPU的功能
- (1) 控制器的功能
 - (2) 运算器的功能
 
 - 8.1.2. CPU的结构框图
 - 8.1.3. CPU的组成部分
- (1) CPU的寄存器
- ① 用户可见寄存器
 - ② 控制和状态寄存器
- a. 控制寄存器
 - b. 状态寄存器
 
 
 - (2) 控制单元CU和中断系统
- ① CU
 - ② 中断系统
 - (3) ALU
 
 
 - (1) CPU的寄存器
 
 - 8.1.1. CPU的功能
 - 8.2 指令周期
- 8.2.1. 指令周期的基本概念
- (1) 指令周期
 - (2) 每条指令的指令周期不同
 - (3) 具有间接寻址的指令周期
 - (4) 带有中断周期的指令周期
 - (5) 指令周期流程
 - (6) CPU 工作周期的标志
 
 - 8.2.2. 指令周期的数据流
- (1) 取指周期数据流
 - (2) 间址周期的数据流
 - (3) 执行周期数据流
 - (4) 中断周期数据流
 
 
 - 8.2.1. 指令周期的基本概念
 - 8.3 指令流水
- 8.3.1. 如何提高机器速度
 - 8.3.2. 系统的并行性
- (1) 并行的概念
 - (2) 并行性的等级
 
 - 8.3.3. 指令流水原理
- (1) 指令的串行执行
 - (2) 指令的二级流水
 - (3) 影响指令流水效率加倍的因素及解决方法
- ① 执行时间 > 取指时间
- 解决方法
 
 - ② 条件转移指令对指令流水的影响
- 解决办法
 
 
 - ① 执行时间 > 取指时间
 - (4) 指令的六级流水
 
 - 8.3.4. 影响指令流水线性能的因素
- (1) 结构相关—部件冲突解决方法
 - (2) 数据相关解决办法
 - (3) 控制相关
 
 - 8.3.5. 流水线的性能
- (1) 吞吐率 Tp
 - (2) 加速比 Sp
 - (3) 效率
 
 - 8.3.6. 流水线的多发技术
- (1) 超标量技术
 - (2) 超流水线技术
 - (3) 超长指令字技术
 
 - 8.3.7. 流水线结构
- (1) 指令流水线结构
 - (2) 运算流水线结构
 
 
 - 8.4 中断系统
- 8.4.1. 概述
- (1) 引起中断的各种因素
 - (2) 中断系统需解决的问题
 
 - 8.4.2. 中断请求标记和中断判优逻辑
- (1) 中断请求标记
 - (2) 中断判优逻辑
- ① 硬件实现(排队器)
 - ② 软件实现(程序查询)
 
 
 - 8.4.3. 中断服务程序入口地址的寻找
- (1) 硬件向量法
 - (2) 软件查询法
 
 - 8.4.4. 中断响应
- (1) 响应中断的条件
 - (2) 响应中断的时间
 - (3) 中断隐指令
- ① 保护程序断点
 - ② 形成服务程序入口地址
 - ③ 硬件关中断
 
 
 - 8.4.5. 保护现场和恢复现场
- (1) 保护现场
 - (2) 恢复现场
 
 - 8.4.6. 多重中断
- (1) 概念
 - (2) 实现多重中断的条件
 - (3) (中断)屏蔽技术
- ① 中断屏蔽触发器的作用
 - ② 屏蔽字
 - ③ 屏蔽技术可改变处理优先等级
 - ④ 屏蔽技术的其他作用
 - ⑤ 新屏蔽字的设置位置
 
 - (4) 多重中断的断点保护
 
 
 - 8.4.1. 概述
 
第九章 控制单元的功能
- 9.1 微操作命令的分析
- 9.1.1. 取指周期
 - 9.1.2. 间址周期
 - 9.1.3. 执行周期
- (1) 非访存指令
 - (2) 访存指令
 - (3) 转移指令三类指令的指令周期
 - (4) 中断周期
 
 
 - 9.2 控制单元的功能
- 9.2.1. 控制单元的外特性
- (1) 输入信号
 - (2) 输出信号
 
 - 9.2.2. 控制信号举例
- (1) 不采用 CPU 内部总线的方式
- ① CPU的内部结构
 - ② 以ADD @X为例展示微操作命令的分析
- a. 取指周期
 - b. 间址周期
 - c. 执行周期
 
 
 - (2) 采用 CPU 内部总线方式
- ① CPU内部总线结构
 - ② 以ADD @X为例展示微操作命令的分析
- a. 取指周期
 - b. 间址周期
 - c. 执行周期
 
 
 
 - (1) 不采用 CPU 内部总线的方式
 - 9.2.3. 多级时序系统
- (1) 机器周期
- ① 机器周期的概念
 - ② 确定机器周期需考虑的因素
 - ③ 基准时间的确定
 
 - (2) 时钟周期(节拍、状态)
 - (3) 多级时序系统
 - (4) 机器速度与机器主频的关系
 
 - (1) 机器周期
 - 9.2.4. 控制方式
- (1) 同步控制方式
- ① 采用定长的机器周期
 - ② 采用不定长的机器周期
 - ③ 采用中央控制和局部控制相结合的方法
 
 - (2) 异步控制方式
 - (3) 联合控制方式
 - (4) 人工控制方式
 
 - (1) 同步控制方式
 
 - 9.2.1. 控制单元的外特性
 
第十章 控制单元的设计
- 10.1 组合逻辑设计
- 10.1.1. 组合逻辑控制单元框图
- (1) CU外特性
 - (2) 节拍信号
 
 - 10.1.2. 微操作的节拍安排
- (1) 安排微操作时序的原则
 - (2) 各个机器周期微操作的节拍安排
- ① 取指周期微操作的节拍安排
 - ② 间址周期微操作的节拍安排
 - ③ 执行周期微操作的节拍安排
 - ④ 中断周期微操作的节拍安排
 
 
 - 10.1.3. 组合逻辑设计步骤
- (1) 列出操作时间表
 - (2) 写出微操作命令的最简表达式
 - (3) 画出逻辑图CU内部特性
 
 - 10.1.4. 特点
 
 - 10.1.1. 组合逻辑控制单元框图
 - 10.2 微程序设计
- 10.2.1. 微程序设计思想及产生
 - 10.2.2. 微程序控制单元框图及工作原理
- (1) 机器指令对应的微程序
 - (2) 微程序控制单元的基本框图
 - (3) 工作原理/流程
 
 - 10.2.3. 微指令的编码方式
- (1) 直接编码(直接控制)方式
 - (2) 字段直接编码方式
 - (3) 字段间接编码方式
 - (4) 混合编码
 - (5) 其他
 
 - 10.2.4. 微指令序列地址的形成
- (1) 微指令的下地址字段指出
 - (2) 根据机器指令的操作码形成
 - (3) 增量计数器法
 - (4) 分支转移法
 - (5) 通过测试网络形成
 - (6) 由硬件产生微程序入口地址
 - (7) 后续微指令地址形成方式原理
 
 - 10.2.5. 微指令格式
- (1) 水平型微指令
 - (2) 垂直型微指令
 - (3) 两种微指令格式的比较
 
 - 10.2.6. 静态微程序设计和动态微程序设计
 - 10.2.7. 毫微程序设计
- (1) 毫微程序概念
 - (2) 毫微程序控制存储器的基本组成
 
 - 10.2.8. 串行微程序控制和并行微程序控制
 - 10.2.9. 微程序设计举例
- (1) 写出对应机器指令的微操作及节拍安排
- ① 取指阶段的微操作及节拍安排
 - ② 执行阶段的微操作及节拍安排
 
 - (2) 确定微指令格式
- ① 微指令的编码方式
 - ② 后续微指令的地址形成方式
 - ③ 微指令字长的确定
- a. 初步确定
 - b. 简化
 
 - ④ 省去了CMAR的控制单元结构
 - ⑤ 定义微指令操作控制字段每一位的微操作
 
 - (3) 编写微指令码点
 
 - (1) 写出对应机器指令的微操作及节拍安排
 
 
                    
                
                
            
        
浙公网安备 33010602011771号