知识产权评估与质押new.ppt

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1、计算机组成原理总复习总线CPUM接口I/O设备建立整机概念两个层次两个方面CPU整体概念硬件系统整机概念逻辑组成工作机制1主要内容：1、CPU（1）逻辑组成寄存器传送级：微操作控制级：各类指令的流程微命令序列寄存器、ALU设置，数据通路结构（2）工作机制指令的执行过程微命令序列微命令产生方式时序控制方式：组合逻辑控制微程序控制同步控制22、常用运算方法规则原码、补码一位乘法，原码、补码不恢复余数除法，浮点运算法（1）基本概念（2）半导体存储器的逻辑设计芯片地址分配、片选逻辑、框图3、存储器4、总线（1）基本概念（2）系统总线：信号组成，时序控制方式35、接口（1）I/O传送的

2、控制机制中断：基本概念、中断控制器与接口、中断过程（2）接口设计接口组成、拟定命令字和状态字格式、扩展中断源6、常用外设原理（1）CRT显示器：VRAM与屏幕显示的对应关系（VRAM内容和容量、地址组织、信息转换、同步计数器的设置）DMA：基本概念、DMA控制器与接口、DMA过程4第一章CPU组织1.1逻辑组成1、CPU数据通路框图（寄存器级）2、结构特点（1）寄存器(至少6类）可编程：AC、PC、PSW非编程：IR、MAR、MDR55.1.2CPU的基本组成CPU的基本部分由运算器、cache和控制器三大部分组成。6（4）与系统总线的连接由MAR、MDR实现连接。(2)AL

3、U部件进行算术逻辑运算(3)内总线CPU内部连接各寄存器的总线71.2工作机制用寄存器传送语言描述指令从读取到执行的整个流程。1.2.1指令流程（寄存器传送级）拟定流程的关键：清楚数据通路结构掌握基本寻址方式1、基本寻址方式寄存器寻址：R寄存器间址：（R）82、思路（2）分清源和目的，确定所采用的寻址方式（3）根据机器指令画出指令周期流程图（1）了解指令功能，具体完成什么操作MOV:源数→目的ADD:结果→目的JMP:转移地址→PC9CPU的数据通路CPU的数据通路10指令流程在微操作级的具体实现。1.2.2微命令序列微命令设置:（1）数据通路操作（2）访存操作111.2.2

4、微命令的产生方式1、组合逻辑控制方式（1）基本思想综合化简产生微命令的条件，形成相应逻辑式，用组合逻辑电路实现。执行指令时，由组合逻辑电路（微命令发生器）在相应时间发出所需微命令，控制有关操作。（2）优缺点优点：速度快。缺点：设计不规整，结构零乱，不易修改、扩充指令系统功能。（3）应用用于高速计算机及小规模机器中。122、微程序控制方式（1）基本思想1）将微命令以代码形式编成微指令，控制一步操作；2）若干微指令编成一段微程序，解释执行一条机器指令；3）微程序事先存放在控制存储器（CM）中，执行机器指令时再取出。注意区分：微指令：机器指令：产生微命令，控制完成机器指令功能的一步

5、操作。实现指令系统功能所规定的一种操作。13微程序：工作程序：包含若干微指令，解释执行一条机器指令包含若干机器指令，完成某一特定任务CM：主存：存放微程序，位于CPU内。存放工作程序，位于CPU外。（2）优缺点优点：结构规整，设计效率高，性价比高，可靠性高，易于修改、扩展指令系统功能。缺点：速度较慢，执行效率受影响。（3）应用用于速度要求不是很高、功能复杂的机器中，特别适用于系列机。141.2.3时序控制方式掌握定义、特点、应用场合。1、同步控制方式（1）定义：各项操作与统一时序信号同步。操作与时序信号的关系同步控制方式异步控制方式（2）特点：1）有明显时序时间划分；3）各步

6、操作的衔接、各部件之间的数据传送受严格同步定时控制。2）时钟周期（节拍）时间固定；（3）应用场合：用于CPU内部、设备内部、总线操作（各挂接部件速度差异小、传送时间确定、传送距离较近）。152、异步控制方式（2）特点：1）无严格时钟周期划分；2）各操作间的衔接、各部件之间的数据传送采取异步应答方式。（3）应用场合：用于异步总线操作（各挂接部件速度差异大、传送时间不确定、传送距离较远）。（1）定义：各项操作按需要安排不同时间，不受统一时序约束。主设备：从设备：申请并控制总线的设备。响应主设备请求的设备。163、同步方式在实际应用中的变化（2）总线周期中插入延长周期。（3）同步方

7、式引入异步应答。（1）不同指令安排不同时钟周期数。（扩展同步方式）1.3运算方法与运算器1.3.1运算方法1、原码一位乘法（1）原码运算操作数和结果用原码表示，绝对值参加运算，符号单独处理。（2）算法规则用乘数末位作判断位。172、补码一位乘法（1）补码运算操作数和结果用补码表示，符号位参加运算。（2）算法规则乘数末位设置附加位，两位判断位。3、原码不恢复余数除法算法规则：根据余数的正负决定上商及下一步操作4、补码不恢复余数除法算法规则：根据余数与除数同号或异号决定上商及下一步操作。186、浮点运算加减