计算机组成原理-----期末例题总结

1，请解释以下词的意思。

（1）数据：世间万物在计算机面前都叫做数据。

（2）数值：可用于加减乘除等各种运算的数

（3）数字：离散的

（4）数字化：将世界上模拟的，连续的转换为离散的过程。

（5）编码：将数据转换为计算机语言

（6）信息：人对数据的处理（信息有好坏，数据无对错）

2，请简述冯.诺伊曼的计算机体系结构

（1）计算机由运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备组成。

（2）计算机内部采用二进制来表示指令和数据。

（3）将编号的程序和原始数据事先存入存储器。

（4）采用总线的通信方式

（5）如图计算机的组成

3，时钟周期，的区别

指令周期：

? CPU每 取出 一条指令并 执行 这条指令，都要完成一系列的操作，这一系列操作所需要的时间通常叫做一个指令周期。换言之指令周期是取出一条指令并执行这条指令的时间。由于各条指令的操作功能不同，因此各种指令的指令周期是不尽相同的。例如一条加法指令的指令周期同一条乘法指令的指令周期是不相同的 。

机器周期：

? 机器周期也称为CPU周期。在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段（如取指、译码、执行等），每一阶段完成一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下，一个机器周期由若干个时钟周期组成 。

时钟周期：

? 时钟周期T又称为振荡周期，由单片机片内振荡电路OSC产生，常定义为时钟脉冲频率的倒数，是时序中最小的时间单位。例如，若某单片机时钟频率为1MHz，则它的时钟周期T应为1μs。由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏，使计算机的每一步工作都统一到它的步调上来。显然，对同一种机型的计算机，时钟频率越高，计算机的工作速度就越快。但是，由于不同的计算机硬件电路和器件的不完全相同，所以它们需要的时钟周期频率范围也不一定相同

三者之间的关系：

? 指令周期由若干个机器周期组成，而机器周期又包含若干个时钟周期，基本总线周期由4个时钟周期组成

4，补码减法的运算

5，指令类型

（1）数据传送类指令

（2）运算类指令

（3）程序控制类指令

（4）输入输出类指令

通过计算寻指令地址P59

存在MOV AX，DATA[BX]，若（DS）=6000H，（BX）=1000H，DATA=2A00H

（63A00H）==66H，（63A01H）=55H

解：依题意可得物理地址＝６０００Ｈ＋１０００Ｈ＋２Ａ００Ｈ＝６３Ａ００Ｈ

然后画出地址示意图，得出指令执行完后的结果5566H

6，画出全加器的工作原理图（略）

7，定点乘法运算-----原码一位乘法

原码一位乘法的规则：

（1）参加运算的操作数取绝对值

（2）令乘数的最低位为判断位，若为1，加被乘数，若为0，不加被乘数（加0）

（3）累加后的部分操作数以及乘数右移一位。

（4）重复n次（2）和（3）

（5）符号位单独处理，同号为正，异号为负。

原码一位乘法-CSDN博客

8，位扩展和字扩展（两者的图）

字扩展，位扩展和字位扩展_字扩展和位扩展-CSDN博客

9，请简述高速缓存的工作原理

（1）时间局部性（存储单元被访问后将可能很快会再次被访问）

（2）空间局部性（存储单元被访问后，其相邻的存储单元也可能很快被访问）

（3）Cache的基本结构图

10，输入输出设备

总线：连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。

接口的作用

1，实现主机和外设的通信联络和控制

2，进行地址译码和设备选择

3，实现数据缓存

4，数据格式的变换

5，传递控制命令和状态信息

11，磁盘