微机原理——基础知识及计算机基本组成

微机原理基础

期末复习要求

  • 理解Bit byte word doubleword 等基本概念
  • 计算机常用的数制和编码
    • 十进制、二进制、十六进制的运算和转换
    • 常用的ASCII码:数字、大小写英文字母的ASCII码表示
  • 有符号的表示法、加、减及溢出的概念
  • 逻辑电路与逻辑运算
    • 门电路、触发器、寄存器、三态门
    • “与”、“或”、“非”以及“异或”运算等
  • 计算机的基本组成
  • 总线结构和总线分类
  • 控制字写法、作用,怎样控制信息往来
  • 存储器
  • 掌握机器周期、机器节拍、取指周期、执行周期等基本概念

一、基础知识

bit:位
byte:字节,8位
word:字,两个字节
doubleword:双字,两个字

二、计算机常用的数制和编码

数制,是一种利用符号来计数的科学方法。数制可以有很多种,但在计算机的设计和使用上常用的有十进制、二进制、八进制和十六进制。

数制的基和权,数制所使用数码的个数被称为基,数制每一位所具有的值被称为权。

字符的编码,一般用7位二进制码来表示。在需要时可在 D 7 D_7 D7位加校验位。

  • 数字0~9:0是30H
  • 字母A~Z:A是41H
  • 字母a~z:a是61H

三、有符号的表示法、加、减及溢出的概念

在计算机的运算中,是以补码的形式进行加减法运算的。正数的补码是它本身。负数的补码是它本身的符号位不变,符号位后面的数取反再加一,之后再对它进行补码运算。即补码的补码是原码。最高位的两位同时发生了进位,则发生溢出

四、逻辑电路与逻辑运算

装入门(L门):高电平时,数据装入;低电平时,数据自锁。

触发器:记忆元件是由触发器组成的,而触发器只有两个状态:0或1.

三态门(E门):一条信号线既能与一个触发器接通,也可以和其他触发器接通。专管由寄存器输出数据的控制。

寄存器:寄存器是由触发器组成的。常见的寄存器有:缓冲寄存器、移位寄存器、计数器、累加器

逻辑运算:异或:如果两个值不相同,则结果为1;相同则结果为0。

五、计算机的基本组成

CPU、存储器、输入/输出接口、总线

六、总线结构和总线分类

数据总线(DB):用来传输数据。CPU可以传数据给其他部件,其他部件也可以送数据到CPU。注意:数据是广义的。不一定是真正的数据,还有可能是指令代码、状态量或控制量。

地址总线(AB):用来传送地址。只能是单向的,地址总线的位数决定了CPU能够直接寻址的内存范围。

控制总线(CB):其中包括CPU送往存储器和I/O接口电路的控制信号,如读信号、写信号和中断响应信号等;还包括其他部件送到CPU的信号,如时钟信号、中断请求信号和准备就绪信号。

七、控制字

在简化的微机中,包含了以下几个部分:程序计数器PC、存储地址寄存器MAR、可编程只读存储器PROM、指令寄存器IR、控制部件CON、累加器A、算术逻辑部件ALU、寄存器B、输出寄存器O、二进制显示器D。

CON中有一个控制矩阵CM,能根据IR发送的指令发出12位的控制字。根据控制字中各位的置1或置0,计算机就能自动的按指令而有秩序的运行。

八、存储器

见微机原理——存储器。

九、机器周期、机器节拍、取指周期、执行周期

环形计数器的各位输出端的电位就是机器节拍 T 0 T_0 T0~ T 5 T_5 T5的电位。

机器周期:执行一条指令的时间。可分为取指周期和执行周期。

取指周期: T 0 T_0 T0~ T 2 T_2 T2

地址节拍, T 0 = 1 T_0=1 T0=1,将PC中的内容第一个地址码送到MAR。

存储节拍, T 1 = 1 T_1=1 T1=1,将PROM中由PC送来的地址码所指定的存储单元中的内容送到IR,同时IR立即将其高四位送至控制部件。

增量节拍, T 2 = 1 T_2=1 T2=1,PC+1,做好下一条指令的取指准备即CP=1

执行周期: T 3 T_3 T3~ T 5 T_5 T5

T 3 = 1 T_3=1 T3=1,IR已将从PROM来的指令的高四位送至控制部件进行分析。将IR的低四位送至W总线。MAR接收低四位数作为地址并立即送至PROM。

T 4 = 1 T_4=1 T4=1,将PROM的数据区的存储单元的内容送至累加器A。

T 5 = 1 T_5=1 T5=1,空拍,使指令等长。

你可能感兴趣的:(操作系统,cpu,操作系统,补码,触发器)