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1、计算机组成原理一、课程性质计算机组成原理课程是计算机及其应用专业（专科）的一门重要的主干课程。设目这一课程的目的是使学生了解和掌握计算机系统中硬件部分的构成原理，掌握计算机的基本工作原理，了解计算机各主要部件的硬件结构、相互联系和作用，从而对整个计算机系统从硬件角度有完整的了解，为计算机专业的后继课程的学习打下基础。计算机组成原理课程主要介绍运用数字电路技术实现计算机部件的原理，以及计算机系统的工作原理。本课程的一个主要特点是综合性强，它需要运用多学科的知识，各章之间相互联系又相对独立。二、内容介绍本课程共分为8章：第一章，作为概论，介绍一些基础知识一第二章，介绍计算机中的数据编码和数据的运算
2、方法，其中包括IEEE754浮点标准第三章，介绍存储系统的构成原理以及存储器芯片的原理，对CaChe和虚拟存储器的原理也做了较为细致的介绍n第四章，指令系统的内容中，介绍了指令操作码的设计原理，包括寻址方式、敷据的字节存储顺序和字节对齐的存储方式第五章，控制器的内容中,既介绍了传统的计算机结构和设计原理，也介绍了典型的RlSC处理器的组成结构和指令执行过程及控制器设计原理第六章，介绍了系统总线的概念和原理I第七章，介绍输入输出系统的原理，包括中断方式、DMA方式和通道方式的输入输出系统原理第章，对外围设备进行了介绍，包括各种显示器、打印机、光盘存储设三、学习方法S认真阅读教材阅读教材是基本的教
3、学环节。阅读教材前,应先看自学考试大纲中的学习目的和要求及内容提要,然后系饶地读书。第一遍可相读.”便概精读时要攻破点、难点，并且把本本章与以前各章内容联系起来加以思考.对于某些要的问题还要反复阅读.弁结合完成习题.进行深入的探讨.9参阅有关资料学习以阅谖指定的教材为主.福个应考者可根据学习中遇到的问题.在辅导教师指导下选学一些参考资料.如模拟电路与数字电路、截理计算机及其接口技术、计算机网络技术，以及有关计算机刊物上的文覃.阅读侈考资料的目的是为了加深对教材基本内容的理解。9作好读书笔记及独立完成作业一写读书笔记是巩SS所学知识的一个重要方法.必劾把读书与思考结合起来.通过写笔记变成自己的东
4、西.只有会做了.才算亘正理解。对于作业这个环节.应考者切不日丝祢L本门课程考试的主要题型单项选择题、多项选操期、名词解释、计算遁、前答题、论述题、案I例分析题。Q能力考核分散比例O难易程度比例1.1 计算机硬件的基本构成相关概念计算机：一种能够接收信息，存储信息，并按照存储在其内部的程序对输入的信息进行加工、处理，得到人们所期望的结果，然后把处理结果输出的高度自动化的电子设备。1.2 计算机软件概述软件将各种计算机的指令组合起来，便计算机硬件按预定方式工作并扩展其功能，完成复杂的计算任务。系统软件软件系统YI应用软件|系统软件是整个计算机系统的一部分，使得计算机系统的功能完整。应用软件是面向用
5、户应用的功能软件，专门为解决某个应用领域中的具体任务而编写01.3 程序设计语言及其编译*机器语言：完全由二进制指令代码组成，机器语言源程序可直接由计算机执行汇编语言：由助记符的形式来代替二进制指令，汇编语言源程序需经过汇编后才能执行共同点：效率高，执行速度快，但通用性和可移植性差高级语言：高级语言程序由一系列的语句（或函数）组成本章小结1 .掌握计算机的五个基本功能部件及其基本功能2 .掌握以下基本概念寄存器、算逻单元、存储器、字、字节、容量、字长、数据、地址、指令流、地址流、CPU、主机、总线、兼容、主存、辅存、系统软件、应用软件、机器语言、汇编语言、高级语言、编译、解释往年考题名词解释1
6、 .主机2 .ALU3 .应用软件改错1 .CPU只是计算机的控制器2 .磁盘是存储器，不是外围设备填空1.构成中央处理器的两大部件是和第二章数据编码和数据运算本章内容1 .数据与文字的编码2 .定点数加减法运算3 .定点数乘除法运算4 .逻辑运算5 .定点运算器的组成和结构6 .浮点数运算和浮点数运算器考情分析本章重点考察数制转换，原码补码等编码的变换及表示范围，定点数和浮点数的四则运算，加法器的进位原理以及基本的逻辑运算。题型以选择，填空，计算为主。考题年均分值约15分。2.1数据与文字的编码数字计算机中采用二进制的数据表示方式编码信息数据计算机中表示的二进制数据称为机器数A表示范围有限只
7、能表示离散的数据A机器数分为有符号数和无符号数例：123=1102+210l+3100对于任何一个R进制数N均可表示为如下形式(MR=火蟾i-m=Kk+K(mL+空P+群+TK尺(32115)10=51O-2+11O-13x1O021Oi31O2R称为基值，表示系数K取值范围(O-R-I)且逢R进1Ri称为位权值10112=123+022+121+120=112.1.2定点数的编码定点数是指小数点位置固定不变的数据机器数：一个数的数值部分和符号均用二进制代码表示特点：(1)符号二进制代码化(2)机器数受机器的硬件规模限制，与机器字长有关(3)当数据值超过了编码所能表示的数值范围，则称为数值溢出
8、(4)带符号数的表示方法有原码表示法、补码表示法和移码表示法2.1.3浮点数的编码例(N)K)=125.46=1254610一=0.12546X103例(N)2=110.1011=1101011X2-10=0.1101011X2+ouN=(-l)sMReS称为数符，M称为尾数，R称为基数，E称为阶码浮点数格式：2.1.4文字的编码1、字符的表示方法符号阶码尾数ASeIl用7位二进制数对128个字符编码，加上一位校验位，可用一个字节表示一个字符。2、汉字的表示方法(1)输入码(2)内码(3)字形码3、十进制数的编码(1)字符串形式(2)压缩的十进制数串形式2.1.5检错码和纠错码1 .奇偶校验码
9、奇校验：xl+x2+xk+xk+1=1mod2偶校验：1+x2+k+xk+1=0mod2X1,X2,Xk为信息位,XkX为附加的校验位奇校验：xk+1=x1+x2+xk+1偶校验：xk+1=x1+x2+xk例：设信息码为IOIool1,求该代码的偶校验编码解：xk+1=x1+2+-+k=1+0+1+0+0+1+1=0mod2将校验位加在信息码的右边，得编码结果为101001102.2定点数加减法运算22.1补码的加减法运算?参加运算的操作数均用补码表示并且运算结果也用补码表示。补码加法基本关系区补+M补=+yh卜补码减法的基本关系r+(-y)r+-yh基本规则(1)参加运算的操作数均以补码表示
10、，运算结果仍以补码表示(2)符号位与数值位一样参加运算(3)若求和，则将两补码数直接相加，得到两数之和的补码；若求差，则将减数变补(由M补求卜匹卜)然后与被减数相加，得到两眼差的补码(4)补码总是对2确定的模而言，若运算结果超过模，则自推掉根据两个操作数的符号与结果的符号判别OVR=fyfsf+fyfsfA根据两数相加时产生的进位判别设Cf为符号位上产生的进位，Cl为最高数值位上产生的进位OVR=CfCi+CfCi=CfQCi使用一个符号位进行运算，当出现溢出时，正确的符号位将被数位侵占，符号位含义就会发生混乱。可采用两个符号位，一个被侵占，仍能保证最左边的符号是正确的。OVR-ZO%+ZoN
11、O=z0,ZO例x=11OO,y=1000,求6位双符号位补码之和x+y补解：X1H=OollOO,M补=OOlOOO+yb卜=MH+孤=。10100OVR=O+1=1，溢出计算机实现乘法运算可以采用原码或补码，实现方法：1、硬件：加法器加一些控制线路，或设计专门的乘法电路2、软件编程实现2.3.1原码一位乘法设x=0.1101,y=0.1011求xy=?HOlXIOuHOly4=l.得部分积为X11HOl=y3=l.得部分积为X00Vy2=0.得部分积为0HOlTyl=I.得部分积为X10001111所有部分积相加，得到最后乘积Booth算法1、被乘数X符号任意，并以补码表示，乘数y为正设补
12、=vz12lLlI补=OliJ2yn幻补=2+x(mod2)=2+1+x(mod2)川补=yx补X，朴=(2+1+x)XO.j1j2-ynmod2=(JiJ2-XX0.j1j2-yn)mod2=(2+xxO.j1j2-yn)mod2=xy2.3.3定点数除法运算原码一位除法设X=O.1011,y=0.1101,求xy=?OllOl110110110Iloll101101101001101,0lli2.4逻辑运算逻辑运算是对一位二进制的布尔变量的逻辑运算基本的逻辑运算分为一下几种：“与”运算，又叫逻辑乘，用符号和八表示“或”运算，又叫逻辑加，用符号十和V表示“非”运算，又叫逻辑求反，用运算数上加
13、上划线表示例=10100001,y=10011011x+y=10111011Xy=10000001.v=010111102.6浮点运算和浮点运算器2.6.1 浮点数加法和减法设V=Sjt中=Sj2力其中分别为数v、I的尾数,Q、与分别为数V、】的阶码Jr1对阶尾数运算规格化舍入操作判断结果本章:小结1 .各种进位计数制及相互转换2 .原码、补码、反码、移码的概念，编码方法和定义范围3 .浮点数的编码原理、数值范围和规格化方法4 .奇偶校验码，循环码的概念5 .补码加减法的方法6 .定点加法器的原理和快速进位的原理7 .原码和补码乘法及原码一位除法的运算方法和方法流程8 .逻辑运算，各种移位操作
14、的概念9 .浮点数的运算过程往年考题、1 .若十进制数为132.75,则相应的十六进制数为（）.A.21.3B.84.cC.24.6D.84.62 .原码乘法是指（）A.用原码表示乘数与被乘数，直接相乘B.取操作数绝对值相乘，符号位单独处理C.符号位连同绝对值一起相乘D.取操作数绝对值相乘，乘积符号与乘数符号相同3 .某机字长8位，含一位数符，采用原码表示，则定点小数所能表示的非零最小正数为（）。A.29B.28C.1-27D.274 .若待编信息位为1OIloI1,则该代码的奇校验码为（）A.10110110B.101101101C.10110111D,1011011105 .若X补=1.1
15、011,则其值X是（）A.-0.1011B.-0.0101C.0.1011D.0.0101第三章存储系统本章内容1 .存储器的构成2 .存储系统的构成3 .高速缓冲存储器4 .虚拟存储器考情分析本章重点考察各种存储器的原理和构成，主存的容量扩展技术以及存储系统、cache,虚拟存储器的概念和原理，出题形式以选择、简答、设计为主。大概分值约22分3.1存储器的构成存储器是计算机的存储部件，用以存放程序和数据。主存一般都是随机访问存储器(RAM,randomaccessmemories)构成主存储器的基本元件是存储器芯片程序和数据应该可以存放在任何位置A访问应该方便快速，且与存储位置无关A存储器芯
16、片与其他部件之间的连接通过数据线、地址线和控制线进行半导体随机存储器芯片主要有静态存储器SRAM和动态存储器DRAM两种，此外还有只读存储器芯片和相联存储器等静态存储器芯片的速度较高，价格也较高动态存储器容量较高，速度比静态慢1.静态存储器把大量存储单元电路按一定形式排列起来，即构成存储体。把存储体及其外围电路（包括地址译码与驱动电路、读写放大电路及时序控制电路等）集成在一块嗟片上，称为存储器芯片。3.1.2存储器的基本组织如何用一定数量的存储器芯片构成主存储器，如何选择芯片和把多个芯片连接起来。A位犷展A只进行位数扩展（加大字长），芯片单元数与存储器的单元数是一致的。A连接方法：A将所有存储
17、器芯片的地址线、片选信号线和读/写控制线对应连接起来，而各芯片的数据线单独列出，分别接到数据总线的对应位。A字扩展A单元数扩展，而位数不变。A扩展方法：A将所有芯片的地址线、数据线、读/写控制线均对应连接在一起，由片选信号区别被选芯片，片选信号由高地址经译码进行控制。A字位般展3.2存储系统的构成3.2.1 提高存储器工作速度的技术速度指标周期时间：从一次启动存储器操作到操作完成后可启动下一次操作时间称为存储器周期时间。访问时间：从启动访问存储器的操作到操作完成的时间称为访问时间。吞吐率（带宽）：存储器在连续访问时的数据吞吐率，单位通常是每秒钟可访问的字节数。1芯片技术3.2.2 层次化存储系
18、统目的：解决存储器容量、速度与价格之间的矛盾。三解决方法：采用不同容量、不同速度、不同价格的多种类型的存储器，并通过辅助软硬件，把不同的存储器组织成统一的整体。图3-19层次化存储系统的构成3.3高速缓冲存储器3.3.1CaChe的功能与基本原理局部性原理：1CPU在一个较短的时间间隔内，由程序产生的地址往往簇聚在一个很小的区域内。A基本概念命中、命中率、失效、失效率、块、命中访问时间、失效访问时间(IniSSpenalty)A设计问题地址映象替换策略更新策略3.3.2 地址映象与变换3.3.3 替换策略及更新策略替换策略：随机法(RAND)先进先出法(FIFO)近期最少使用法(LRU近期最久
19、未使用法)CaChe命中时：写直达法(写透法)写回法CChe失效时：按写分配法不按写分配法3.4虚拟存储器一A虚拟存储器建立在主存一一辅存层次上，由附加硬件和操作系统存储管理软件组成的存储体系。A目的：为用户提供比主存容量大得多的程序空间。A虚拟存储器的管理方式：页式、段式、段页式本章小结1 .静态存储器和动态存储器的基本概念和原理2 .只读存储器的分类和工作原理3 .存储器芯片扩展连接4 .存储系统的构成技术原理5 .CaChe的工作原理6 .CaChe的地址映象方式7 .CaChe地址中各字段长度的计算8 .CaChe的替换和更新策略9 .虚拟存储器的基本概念10 .虚拟存储器管理的方法和
20、特征往年考题1 .一般来讲，直接映象常用在（）mA.小容量高速CaCheB.大容量高速CaCheC.小容量低速CaCheD.大容量低速CaChe2 .在下列CaChe替换算法中，一般说来哪一种比较好（）A.随机法_B.先进先出法C.后进先出疫D.近期最少使用法3 .动态存储器RAM和静态存储器RAM各依靠什么来存储信息？分别说明它们的优缺点。4 .用2KX16位/片的SRAM存储器芯片设计一个8KX32位的存储器，己知地址总线为A15A0（低），数据总线D31D0（低），R，W为读写控制信号。请画出该存储器芯片级逻辑图，注明各种信号线，列出片选信号逻辑式。第四章指令系统本章内容1 .指令格式和
21、指令编码2 .操作数的存储及其寻址方式3 .指令系统考情分析本章重点考察指令格式和指令编码的相关概念，操作数的各种寻址方式以及地址计算方法，堆栈的概念及应用，指令系统的相关概念出题形式以选择、简答、改错为主，大概分值约8分4 .1指令格式和指令编码计算机指令(InStrUCtlon)：指挥计算机执行各项基本操作的命令指令系统(InstructionSet)：计算机所能执行的全部指令，组成计算机的指令系统程序(PrOgram)：按一定要求组合起来的指令序列就构成程序机器指令中包含的信息1 .操作类型2 .操作数的存储位置3 .操作结果的存储位置4 .下一条指令的地址信息址码1.址码2他址码3-4
22、.2 操作数的存储及其J址方式4.2.1 操作数的类型和存储方式1 .操作数类型数值型：整型、单精度、双精度字符型2 .操作数的存储方式当一个数据元素的位数超过一个字节或者一个字的宽度时，这个数据需要存储在相邻的多个字节位置。大数端：最低字节存储在最大地址位置小数端：最低字节存储在最小地址位置例十进制数IooOOoo=OF4240大数端存储方式00OF4240小数端存储方式4042OF004.3 指令系统一：4.3.1 指令类型计算机中需要具备各种类型的指令以完成应用程序必须的功能。常见指令类型包括：A数据传送类指令:move,load,storeA算术运算类指令:add.sub,mult,d
23、iv,compA逻辑运算类指令:and,or,not,shlA程序控制类指令:jump,branch,jsr,ret,intA输入输出指令:in.outA堆栈操作：push,popA字符串类指令A系统控制类指令木章小结1 .操作码的编码方式和扩展编码方法2 .地址码的相关概念和编码方法3 .常用指令的助记符4 .各种操作数的寻址方式5 .堆栈的概念、实现方式以及应用6 .指令系统的相关概念往年考题1 .采用直接寻址方式，则操作数在()中。3A.主存B.寄存器C.直接存取存储器D.光盘2 .零地址指令的操作数一般隐含在()中。A.磁盘B.磁带C.寄存器D.光盘3 .假设寄存器R中的数值为200,
24、主存地址为200和300的地址单元中存效的内容分别是300和400,则什么方式下访问到的操作数为200()A.直接寻址200B.寄存器间接寻址(R)C.存储器间接寻址(200)D.寄存器寻址R4 .堆栈有哪两种基本操作?它们的含义是什么？5 .简述寄存器间接寻址方式的含义，说明其寻址过程。第五章控制器本章内容1 .基本概念2 .指令周期3 .硬连线控制器4 .微程序控制器考情分析本章重点考察各种中央处理器的功能和组成，指令的执行过程，硬连线控制器和微程序控制器的相关概念及工作过程，出题形式以选择、简答、改错、名词解释、设计为主。大概分值约22分5.1基本概念控制器的设计与CPU的功能和结构密切
25、相关。计算机的CPU具有以下四个方面的基本功能；1 .指令控制：控制指令的执行的顺序2 .操作控制：对指令的各个操作步骤进行控制3 .数据运算：对数据进行算术和逻辑运算4 .异常处理和中断处理：对CPU内部出现的意外情况进行处理控制器的主要功能是从内存中取指令，并计算下一条指令在内存中的地址；对指令进行译码，产生相应的操作控制信号控制指令执行的步骤和数据流动的方向5.2指令周期5.2.1运算指令周期一条运算指令的执行需要四个阶段1 取指令将程序计数器PC的内容作为地址访问指令存储器，然后将PC的内容加上指令的字节数，访问到的内容传送到指令寄存器IR。2 .指令译码及读取操作数对指令寄存器中的操
26、作码进行译码，识别指令操作类型，并根据指令地址码从寄存器或数据存储器中读取操作数，将操作数送ALU的输入端3 .执行控制器向ALU发送操作命令，ALU对A端和B端的数据执行指令指定的运算操作4 .写回将运算结果写回到结果寄存器、累加器或存储器中5.2指令周期5.2.1 运算指令周期一条运算指令的执行需要四个阶段1 取指令将程序计数器PC的内容作为地址访问指令存储器，然后将PC的内容加上指令的字节数，访问到的内容传送到指令寄存器IR。2 .指令译码及读取操作数对指令寄存器中的操作码进行译码，识别指令操作类型，并根据指令地址码从寄存器或数据存储器中读取操作数，将操作数送ALU的输入端3 .执行控制
27、器向ALU发送操作命令，ALU对A端和B端的数据执行指令指定的运算操作4 .写回将运算结果写回到结果寄存器、累加器或存储器中5.2.2访存指令周期通存指令分为读操作和写操作两种“J一条读存储器数据到寄存器的访存指令的执行过程是以下五个步骤1 .取指令将程序计数器PC的内容作为地址访问指令存储器，并将PC的内容加上指令的字节数，访问到的内容传送到指令寄存器IR2 .指令译码对指令寄存器中的操作码进行译码，识别指令操作类型。同时将计算机地址所需的参数从寄存器读出3 .计算地址根据数据的寻址方式计算数据地址4 .访存将计算得到的地址送存储器，从数据存储器指定地址单元中读取数据5 .写回将读取的数据写
28、入到结果寄存器或累加器中，寄存器号在指令中给定523控制指令周期转移指令分为条件转移和无条件转移指令条件转移指令有三种安排方法1 .条件码方法由ALU操作设置特定的位作为条件码，这个条件码存放在专门的寄存器中2 .条件寄存器方法将条件码放入通用寄存器中，测试带比较结果的任意通用寄存器3 .比较与转移方法比较操作是条件转移指令的一部分功能一条转移指令的操作过程是1 .取指令2 .指令译码3 .更新指令地址5.3硬连线控制器早期的计算机中采用的硬连线控制器采用基本的门电路实现控制器的逻辑。它根据时钟信号和指令译码后的信号产生控制各个部件操作的信号。控制信号是时钟信号和指令信号的逻辑组合，是由组合电
29、路产生的。5.3.1指令周期流程图5.4微程序控制器5.4.1 微程序和微指令基本概念：控制字，微指令，微程序，微操作，控制存储器，微地址微程序控制方法：把指令执行所需要的所有控制信号存放在控制存储器中，需要时从这个存储器中读取。微指令的构成：操作控制部分，顺序控制部分微程序控制的特点：灵活性好，速度慢木章小结1 .中央处理器的基本功能和组成2 .各种寄存器的功能特征3 .各种典型指令的指令周期4 .硬连线控制器的基本结构和原理5 .微程序控制器的基本结构和原理I、往年考题1,微程序存放在（）A.主存中B.堆栈中C.只读存储器中D.磁盘中2,在微程序控制方式中，机器指令和微指令的关系是（）。A
30、每一条机器指令由一条微指令来解释执行B.每一条机器指令由一段（或一个）微程序来解释执行C.一段机器指令组成的工作程序可由一条微指令来解释执行D.一条微指令由若干条机器指令组成3 .在微程序控制中，把操作控制信号编成（）。A.微指令B.微地址C.操作码D.程序4 .名词解释一微程序控制器第六章系统总线本章内容1 总线的基本概念2 .总线控制3 .总线接口考情分析本章重点考察总线的基本概念，总线控制的概念以及总线接口的相关概念。出题形式以选择、简答、改错为主，名词解释为主，大概分值约11分6.1 总线的基本概念系统总线：总线是一种连接两个和多个设备的通信线路。采用一条或者一组线路连接两个或多个部件
31、，这些部件可以轮流使用这组共享的线路进行信息传输。票统总线是CPU与存储器和外围设备之间相互连接的线路。总线结构的优点：便于采用模块化结构设计方法，简化系统设计标准总线得到各厂商的支持，便于开发相互兼容的硬件板卡和软件模块结构便于系统的扩充和升级便于故障诊断和维修CPU主Io设备1DO设备26.2 总线控制相关概念主设备（主模块）：获得总线控制权的设备*从设备（从模块）：被主设备访问的设备A总线周期：主设备占用总线进行一次数据传输的时间IA总线事务：从请求总线到完成总线使用的操作序列称为总线事务，它是在一个总线周期中发生的一系列活动请求操作、裁决操作、地址传输、数据传输、总线释放总线控制方式：
32、A集中控制：将总线的控制功能用一个专门的部件实现IA分布式控制：各个设备的优先级是固定的，各个设备通过比较优先级来决定总线的使用权6.3 总线接口总线接口是连接在总线上的设备与总线的连接电路。系统总线接口是CPU、内存、外围设备与总线之间连接的逻辑部件。总线接口在它所连接的设备之间起着转换器的作用，以解决计算机主机与外围设备的各种信号之间的差别。总线接口的基本功能：1 .控制2 .数据缓存3 .状态设置4 .数据转换5 .整理6 .程序中断本章小结1 总线的基本概念2 .总线的各种类型3 .同步和异彝勺概念4 .总线控制的相关概念5 .串行、并行的信息的传送方式6 .总线接口的基本概念往年考题
33、1 .异步传送方式常用于（）中,作为主要控制方式。A.微型机的CPU内部控制B.硬连线控制器C.微程序控制器D,串行I/O总线2 .串行总线主要用于（）。A连接主机与外围设备B.连接主存与CPUC连接运算器与控制器D.连接CPU内部各部件3 .名词解释：主设备、猝发数据传输方式。4 .改错：按时序控制方式分，总线可分为串行总线和并行总线。5 .按照传输定时的方法划分，总线数据通信方式可分为和两类。6 .系统总线接口有哪几项基本功能？第七章输入输出系统本章内容1基本的输入输出方式2 .中断3 .DMA方式4 .通道方式考情分析本章重点考察基本的输入输出方式的基本概念，中断的相关概念、中断的原理、
34、过程、DMA方式的基本概念。出题形式以改错、简答名词解释为主，大概分值约14分4.1 基本的输入输出方式r计算机系统与外围设备交换信息的功能由输入输出系统实现。3输入输出系统由外围设备和输入输出接口以及相关软件构成。11CPU和外围设备之间通常采用输入输出总线进行连接。主机和外围设备中都包含连接输入输出总线的的接口，称为输入输出接口。外围设备与输入输出总线的接口又称为外围设备接口I为了与外围设备进行通信，CPU必须能够对外围设备进行寻址，必须能够进行通信的定时。7.2 中断A7.2.1中断的基本概念中断是外围设备用来“主动”通知CPU,准备送出输入数据或接收输出数据的一种方法。当一个中断发生时
35、，CPU暂停它的现行程序，转向中断处理程序，输入或输出一个数据。中断处理完毕后，CPU又返回到它原来的任务，并从它停止的地方开始执行程序。中断是一种在发生了一个外部的事件时调用相应的处理程序（或称服务程序）的过程。中断服务程序与中断时CPU正在运行的程序是相互独立的，相互不传递数据。中断中需要解决的问题1. CPU怎样识别发出中断请求的外设2. CPU怎样获得不同中断服务程序的入口地址3. 怎样处理多个中断同时发生的问题4. CPU正在处理中断时，是否响应另一个中断7.3 DMA方式7.3.1 DMA方式的基本概念1A用中断方式交换数据时，每处理一次I/O交换，约需几十微秒到几百微秒。对于一些
36、高速的外围设备.以及成组交换数据的情况，仍然显得速度太慢。目的减少大批量数据传输时CPU的开销。方法采用专用部件生成访存地址并控制访存过程。1传输过程A传输前预处理A数据传输A传输后处理通道是一个具有输入输出处理器控制的输入输出接口。通道控制器有1 .外围设备的定时方式和寻址方式2 .程序查询数据输入输出方式3 .中断的基本概念和中断过程4 .单重和多重中断方式的概念5 .DMA方式的基本概念6 .DMA数据传送的过程7 .通道的基本概念往年考题1 .对外设统一编址是指给每个外设设置一个地址码。2 .通道就是一组输入输出传送线。y3 .名词解释：I/O接口4 .简述多重中断系统中CPU响应处理
37、一次中断的步骤。5 .主机与外围设备之间信息传送的控制方式有哪几种？采用哪种方式CPU效率最低？6 .采用DMA方式传送数据是由DMA接口来控制数据在和之间传输。第八章外围设备本章内容1 .输出设备2 .输入设备3 .磁盘存储设备4 .光盘存储设备考情分析本章重点考察各种常见外围设备的概念、工作原理及性能指标、磁盘的磁记录原理和方式、硬磁盘存储器的基本组成及磁盘的技术指标及其计算、光盘存储器的相关概念。出题形式以选择、填空、改错、名词解释为主，大概分值约6分8.1 输出设备8.1.1 显示设备显示设备是计算机最主要的输出设备，它将电信号转变为可见光信号。计算机的显示设备将计算机中的数据通过文字
38、或者图形的形式显示出来，能够动态显示计算机的数据。按显示设备所用的显示器件分类：1 .阴极射线管显示器CRT2 .液晶显示器LCD3 .等离子显示器PDP按显示方式：字符显示器和图形图像显示器按显示颜色分：彩色显示器和单色显示器性能指标：分辨率，灰度级8.2 输入设备输入设备可分为文字输入设备、图形输入设备、图像输入设备等8.2.1 文字输入设备键盘：键盘将用户操作时的按键信息直接以ASCIl码的形式送给主机键盘由按键、键盘架、编码器、接口电路等部分组成|按键可分为触点式和无触点式两类，常用的按键有机械触电式、薄膜8.3.1 磁记录原理与记录方式磁表面存储器存储信息是利用磁性材料在不同方向的磁
39、场作用下，具有两个稳定的剩磁状态来记录信息的。磁性材料（常用为Fq3）被均匀地涂敷在载体的表面上，形成0.35m的磁层，磁层及其所附着的载体称为记录介质。磁头：磁表面存储器中的读写元件，是实现电-磁转换的关键元件。8.3.2 硬磁盘存储设备主要由磁记录介质、磁盘驱动器和磁盘控制器组成驱动器：又称磁盘机或磁盘子系统，包含有旋转轴驱动部件、磁头定位部件、读写电路和数据传送电路。磁盘控制器：接收主机发送的命令和数据，并转换成驱动器的控制命令和驱动器所要求的数据格式，控制驱动器的读写操作。盘片：存储信息的介质，一般以铝合金或塑料为基体。按盘片结构分：可卸式、固定式按磁头分：固定头、活动头*温彻斯特磁盘
40、：一种固定式盘片活动头硬盘。8.4光盘存储设备8.4.1 光盘存储设备的分类类型：只读型、WOrm型、可擦写型。8.4.2 光盘的结构光盘的结构包括：光盘基片存储介质密封层显示设备的特征和分类显示设备的工作原理显示设备的性能指标常见打印设备的分类和工作原理常见输入设备的分类及工作原理磁记录原理与磁记录方式硬磁盘存储器的基本组成及原理、技术指标等光盘存储设备的特征、分类及工作原理往年考题1,在常用磁盘中，（）。A.外圈磁道容量大于内圈磁道容量B.各道容量不等C.各磁道容量相同D.内圈磁道容量大于外圈磁道容量2 .CRT图形显示器的分辨率表示（）A.一个图像点（像素）的物理尺寸B.显示器一行能显示的最大图像点数与一列能显示的最大图像点数C.显示器屏幕可视区域的大小D.显示器能显示的字符个数3 .下列各种记录方式中，不具自同步能力的是（）A.不归零1制B.改进型调频制MFMC.调相制PMD.调频制4 .磁盘存储设备主要由磁记录介质、和三个部分组成。5 .改错：显示适配器中的显示缓冲存储器由于存放显示器将要向CPU输入的信息。
