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计算机组成原理知识总结

一.冯诺依曼体系

1.采用二进制表示信息

2.采用存储程序工作方式

3.计算机硬件系统由:运算器,控制器,存储器,输入设备,输出设备 组成

 

二.计算机主要性能指标

1.基本字长

2.运算速度 (时钟频率,IPS等)

3.数据通路宽度和数据传输率:  数据传输率 = 总线位数/8*时钟频率

4.存储容量

5.外围设备配置

6.软件配置

 

三.常见寻址方式

1.立即寻址

2.直接寻址   (A)

3.寄存器寻址  R

4.间接寻址   @

5.寄存器间址   (R)     (R)+,  -(R)

6.变址寻址   X(R)         PC+R

7.基址寻址

8.基址加变址方式

9.相对寻址   X(PC)        PC+(PC)

10.页面寻址

11.堆栈寻址

 

四.CPU基本组成

1.运算部件

2.寄存器组

3.微命令产生部件

4.时序系统

5.内部通路结构

 

五.主机与外设连接模式

1.辐射型

2.总线型

3.通道型

 

六.规格化浮点加减运算

1.判零等,看是否能简化。

2.对阶,小阶向大阶对齐,尾数右移

3.尾数相加减

3.结果规格化: |M| > 1 右规   |M| < 1/2 左规

 

七.CPU信息传送方式

1.直接程序传送方式

2.程序中断传送方式

3.DMA方式

 

八.存储器分类

(1)按物理存储机制(存储介质)分

1.半导体存储器

<1>静态存储器  :双稳态触发器。 需电源                               。   适用做Cache及主存

<2>动态存储器  :电容 。 需动态刷新,因为电荷会泄漏       。   适用做主存

2.磁表面存储器                                                                            。   适用做外存

(2)按存储方式分

1.随机存取(RAM) :可按地址随机访问任意存储单元,读写时间与位置无关

2.顺序存取(SAM) :按记录块组织,顺序存放的,访问时间与信息存放位置有关

3.直接存取(DAM) :先将读写部件指向某一区域,再在该区域进行顺序查找,读写时间与位置有关

(3)按读写特性

<1>只读型

<2>一次写入型

<3>可擦除/重写型

 

九.存储器关键特性

1.存储容量

2.存取时间 TA

3.存取周期 TM

4.数据传输率 DTR = WIDTH/TM (bps)

 

十.动态存储器刷新

1.集中刷新方式

2.分散刷新方式

3.异步刷新方式  按行数决定所需刷新周期数,并分散在2ms周期中

 

十一.磁记录方式

1.不归零-1制  (NRZ1)    : 写1则翻转

2.调相制 (PM)               : 写0在位单元中间产生负跳变,否则正跳变,连续两位相同交界处变向

3.调频制 (FM)               : 每次交界处都变向,写0则位单元中间不变,写1位单元中间变向

4.改进型调频制 (M^2F)   : 与调频制基本一样,只是只有在0,0交界处变向

5.群码制 (GCR)

 

十二.磁表面存储器的校验

1.海明校验  :分组进行奇偶校验,码距为d时,可检查出2(d-1)位错 或 检测并纠正1位错。    适用于快速自动纠错

2.循环校验码CRC  :                                                                                                               。    适用于位数多,大量数据

<1>将待编码k位有效信息M(x)左移r位,得M(x)*x^r

<2>选取r+1位的生成多项式G(x),做mod2除

M(x)*x^r/G(x) = Q(x) + R(x)/G(x)

<3>mod2加  : M(x)*x^r + R(x) 得出循环校验码

 

十三.Cache地址映像

1.直接映像

2.全相联映像

3.组相联映像

替换算法: FIFO,LRU

 

十四.虚拟存储器

1.页式

2.段式

3.段页式,结合上述两种

 

十五.串行接口与并行接口

1.串行接口:  接口与外部设备串行,接口与系统总线并行,除非指定串行

2.并行接口:  接口与外部设备,系统总线皆并行

 

十六.向量中断与非向量中断

1.向量中断:     直接依靠硬件来确定中断程序入口地址

2.非向量中断:  执行软件,用查询方式确定入口地址

 

十七.中断响应过程

关中断 -> 保存断点 -> 获取服务程序入口地址  -> 转向程序运行状态

 

十八.DMA初始化信息

1.外设寻址信息

2.控制字

3..主存缓冲区首址

4.交换量

 

十九.总线

总线是指一组能为多个部件分时共享的信息传送线。

 

二十.组合逻辑控制方式和微程序控制方式

1.组合逻辑控制方式:  微命令由组合逻辑电路产生

优: 速度快

劣: 设计不规整,不易修改或扩展

2.微程序控制方式:    

<1>一条微指令由多条微命令组成,控制一步操作

<2>一段微程序由多条微指令组成,执行一条机器指令

<3>微程序存储在控制存储器中,需要时取出执行

优: 结构简化规整,易于修改或扩展,可靠性高

劣: 速度慢

 

二十一.同步控制方式和异步控制方式

1.同步控制方式:  各项操作由统一时序信号控制,时钟周期长度固定,数据传送严格定时控制

2.异步控制方式:  没有统一的时钟周期划分,采取应答方式实现总线传送操作,时间按需分配

 

二十二.总线主设备和总线从设备

1.主设备: 申请并掌握总线权的设备

2.从设备: 响应主设备请求的设备

 

二十三.接口组成

1.接口寄存器选择电路:  接口寄存器寻址

2.命令字寄存器:          接受CPU指令,发向外设

3.状态字寄存器:          反映设备和接口的运行状态

4.数据缓冲寄存器:       实现缓冲,速度匹配

5.其他逻辑

6.中断控制器:            汇集中断请求,屏蔽,判优,向CPU送出公共请求;收到中断响应信号后,向CPU发送被批准中断源的中断类型码或向量地址

 

二十四.显示缓冲存储器的内容

1.字符方式下:   字符的编码

2.图形方式下:   图形的点代码

 

二十五.显示器的计数器

1.字符方式 (25X80  7:9  2-5)

<1>点计数器:     对字符横向点计数,产生访问显存的信号 (7+2):1

<2>字符计数器:  对一行的字符计数,产生水平同步信号    (80+L):1

<3>线计数器:     对一行的扫描线计数                                   (9+5):1

<4>行计数器:     对一帧的字符行计数,产生垂直同步信号 (25+M):1

2.图形方式 (640X480)

<1>点计数分频:     产生访问显存的信号     8:1

<2>字节计数分频:  产生水平同步信号        (640/8+L):1 = (80+L):1

<3>线计数分频:     产生垂直同步信号         (480+M):1

 

posted @ 2015-01-08 16:39 whatbeg 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏