北京理工大學計算機學院考前復習重點章節為：第2、3、4、5、6、9章非重點章節為：第1、7、8章總復習第1頁北京理工大學計算機學院總復習考試題型：

1.填空題（每空1分）15%2.選擇填空題（單項選擇，每小題1分）15%3.判斷題（每小題1分）10%4.計算題

5.分析題

6.設計題

7.問答題10%50%第2頁北京理工大學計算機學院總復習前3類題及第7類請注意看書上相關概念。第4、5、6類題請注意平時作業。如：定點、浮點數表示范圍指令尋址方式（有效地址計算）定點加、減、乘、除運算字節編址存放器數據存放方法由若干存放芯片組成存放器微指令操作控制字段安排常見磁統計方式中止升級第3頁北京理工大學計算機學院總復習第1章存放程序概念

CPU主機總線計算機系統第4頁北京理工大學計算機學院總復習第2章無符號數帶符號數真值、機器數原碼、補碼、反碼表示三種機器數對于真值0表示方法三種機器數比較第5頁北京理工大學計算機學院總復習定點小數表示范圍（原碼、補碼）定點整數表示范圍（原碼、補碼）浮點數表示范圍規格化浮點數階碼移碼表示第6頁北京理工大學計算機學院總復習ASCII碼漢字國家標準碼漢字區位碼漢字機內碼國家標準碼、區位碼與機內碼之間轉換漢字字形碼第7頁北京理工大學計算機學院總復習8421碼、2421碼、余3碼奇偶校驗碼奇偶校驗位第8頁北京理工大學計算機學院總復習

真值與三種機器數間對照100010001000-8-8-8100010001000-0-0-0第9頁北京理工大學計算機學院

原碼定點小數表示范圍為：-(1-2-n)～(1-2-n)補碼定點小數表示范圍為：-1～(1-2-n)

若機器字長有8位，則：原碼定點小數表示范圍為：-(1-2-7)～(1-2-7)補碼定點小數表示范圍為：-1～(1-2-7)總復習第10頁北京理工大學計算機學院

原碼定點整數表示范圍為：-(2n-1)～(2n-1)補碼定點整數表示范圍為：-2n

～(2n-1)

若機器字長有8位，則：原碼定點整數表示范圍為：-127～127補碼定點整數表示范圍為：-128～127總復習第11頁北京理工大學計算機學院總復習

浮點數設階碼和尾數均用補碼表示，階碼共k+1位（含一位階符），尾數共n+1位（含一位尾符）。第12頁北京理工大學計算機學院

實用浮點數——IEEE754標準（單精度）格式偏置值特點轉換總復習第13頁北京理工大學計算機學院總復習第3章非規整型指令操作碼（擴展操作碼）編址方式字編址、字節編址指令中地址碼位數主存容量、最小尋址單位數據尋址和指令尋址第14頁北京理工大學計算機學院總復習常見尋址方式馬上尋址、直接尋址、間接尋址、相對尋址、變址尋址、頁面尋址有效地址EA計算直接尋址、間接尋址、變址尋址、頁面尋址第15頁北京理工大學計算機學院總復習存放器堆棧操作進棧、出棧時棧指針修改和數據壓入和彈出程序控制類指令轉移、轉子、返回指令區分輸入/輸出類指令獨立編址I/O、統一編址I/O第16頁北京理工大學計算機學院總復習CISCRISC第17頁北京理工大學計算機學院總復習指令中地址碼位數指令格式中每個地址碼位數是與主存容量和最小尋址單位（即編址單位）相關聯。主存容量越大，所需地址碼位數就越長。對于相同容量來說，假如以字節為最小尋址單位，地址碼位數就需要長些；假如以字為最小尋址單位（假定字長為16位或更長），地址碼位數能夠降低。第18頁北京理工大學計算機學院總復習

假設主存容量為32MB，機器字長64位。若最小尋址單位為字節（按字節編址），其地址碼應為25位；若最小尋址單位為字（按字編址），其地址碼只需22位。第19頁北京理工大學計算機學院總復習

數據尋址和指令尋址區分。

數據尋址，指是尋找操作數地址，其最終目標是尋找所需要操作數。

尋址方式是依據指令中給出地址碼字段尋找真實操作數地址方式。

指令中形式地址A───→有效地址EA尋址方式第20頁北京理工大學計算機學院總復習常見數據尋址方式馬上尋址存放器尋址直接尋址存放器間接尋址間接尋址變址尋址相對尋址頁面尋址第21頁北京理工大學計算機學院總復習

自底向上生成存放器堆棧堆棧操作。

進棧時，SP內容需要先自動減1，然后再將數據壓入堆棧。

出棧時，需要先將堆棧中數據彈出，然后SP內容再自動加1。第22頁北京理工大學計算機學院總復習第4章補碼加/減法運算溢出檢測方法

一位符號位，進位位，雙符號位補碼補碼移位運算第23頁北京理工大學計算機學院總復習加法器串行加法器與并行加法器進位產生和傳遞并行加法器快速進位補碼一位乘法補碼加減交替除法浮點加減乘除算法邏輯運算第24頁北京理工大學計算機學院總復習進位產生和傳遞影響并行加法器速度關鍵原因是進位信號產生和傳遞時間。進位產生函數和進位傳遞函數進位傳遞方式有：串行進位方式并行進位方式分組并行進位方式（單級先行進位方式和多級先行進位方式）第25頁北京理工大學計算機學院總復習

乘除法運算需要3個存放器，各存放器作用（初始內容和最終止果）。定點補碼一位乘法（Booth乘法）和定點補碼不恢復余數除法運算過程。浮點加、減、乘、除算法。邏輯運算是按位進行，位與位之間沒有進位/借位關系。第26頁北京理工大學計算機學院總復習第5章主存放器基本結構主存放器存放單元位，存放字，存放單元，存放體主存放器主要技術指標

存取時間Ta，存取周期Tm數據在主存中存放 邊界對齊存放第27頁北京理工大學計算機學院總復習RAM記憶單元電路動態RAM刷新集中、分散、異步刷新方式區分半導體只讀存放器

ROM類型第28頁北京理工大學計算機學院總復習主存容量擴展字擴展，位擴展，同時擴展存放芯片地址分配和片選主存放器和CPU連接硬連接，軟連接第29頁北京理工大學計算機學院總復習邊界對齊數據存放方法雙字地址最末三個二進制位必須為000，單字地址最末兩位必須為00，半字地址最末一位必須為0。它能夠確保不論訪問雙字、單字、半字或字節，都在一個存取周期內完成，盡管存放器資源依然有浪費，不過浪費比從存放字開始存放方法要少得多。第30頁北京理工大學計算機學院存放字64位（8個字節）0181624329172533210183111941220513216142271523263427283635293730313938總復習第31頁北京理工大學計算機學院總復習半導體隨機存放器（RAM）靜態RAM（SRAM），其存放電路以雙穩態觸發器為基礎。動態RAM（DRAM），其存放電路以柵極電容為基礎。第32頁北京理工大學計算機學院總復習

主存放器是整個存放系統關鍵，通常分為RAM和ROM兩大部分。主存放器容量擴展位擴展指只在位數方向擴展（加大字長），而芯片字數和存放器字數是一致。字擴展是指僅在字數方向擴展，而位數不變。第33頁北京理工大學計算機學院總復習字和位同時擴展當組成一個容量較大存放器時，往往需要在字數方向和位數方向上同時擴展。如用16K×4SRAM組成64K×8存放器，需要8個芯片。

容量地址數據存放器64K×8168

存放芯片16K×4144第34頁北京理工大學計算機學院總復習2:4譯碼器D7～D0A13～A0WED7～D4D3～D016K×416K×416K×416K×416K×416K×416K×416K×4CS0A14A15CS1CS2CS3第35頁北京理工大學計算機學院總復習第6章控制器功效指令流，數據流CPU中主要存放器專用存放器第36頁北京理工大學計算機學院總復習控制器組成控制器硬件實現方法

組合邏輯控制器和微程序控制器區分時序系統

指令周期，機器周期控制方式同時，異步，聯合第37頁北京理工大學計算機學院總復習指令執行基本過程指令微操作序列

取指公操作微程序控制基本概念微程序控制器包括兩個層次第38頁北京理工大學計算機學院總復習微指令編碼法微程序控制器組成和工作過程

微程序控制器各部件作用微程序入口地址形成后繼微地址形成第39頁北京理工大學計算機學院總復習CPU存放器設置

通用存放器：可用來存放原始數據和運算結果，有還能夠作為變址存放器、計數器、地址指針等。專用存放器：程序計數器PC、指令存放器IR、存放器地址存放器MAR和存放器數據存放器MDR等之外，還有一個主要專用存放器──狀態標志存放器。第40頁北京理工大學計算機學院總復習

取指令階段完成任務是將現行指令從主存中取出來并送至指令存放器中去。詳細操作為：

(PC)→MARRead((MAR))→MDR→IR(PC)＋1→PC

取指令操作（公操作）與詳細指令無關。第41頁北京理工大學計算機學院總復習

微命令有兼容性和互斥性之分，兼容性微命令是指那些能夠同時產生，共同完成某一些微操作微命令；而互斥性微命令是指在機器中不允許同時出現微命令。兼容和互斥都是相正確，一個微命令能夠和一些微命令兼容，和另一些微命令互斥。對于單獨一個微命令，談論其兼容和互斥都是沒有意義。第42頁北京理工大學計算機學院總復習

微指令是指控制存放器中一個單元內容，即控制字，它是若干個微命令集合。存放控制字控制存放器單元地址就稱為微地址。一條微指令通常最少包含兩大部分信息：操作控制字段和次序控制字段。

微程序：一系列微指令有序集合。一段微程序對應一條機器指令。第43頁北京理工大學計算機學院總復習

微程序控制計算機包括到兩個層次：一個是機器語言或匯編語言程序員所看到傳統機器層，包含：機器指令、工作程序、主存放器；另一個是機器設計者看到微程序層，包含：微指令、微程序和控制存放器。第44頁北京理工大學計算機學院總復習微指令編碼法

直接控制法（不譯碼法）最短編碼法字段編碼法

第45頁北京理工大學計算機學院總復習

字段編碼法中操作控制字段分段標準：⑴把互斥性微命令分在同一段內，兼容性微命令分在不一樣段內。⑵應與數據通路結構相適應。⑶每個小段中包含信息位不能太多。⑷普通每個小段還要留出一個狀態，表示本字段不發出任何微命令。所以當某字段長度為三位時，最多只能表示七個互斥微命令，通慣用000表示不操作。第46頁北京理工大學計算機學院總復習微程序控制器基本組成微程序控制器比組合邏輯控制器多出以下幾個部件：控制存放器（CM）微指令存放器（IR）微地址形成部件微地址存放器（MAR）第47頁北京理工大學計算機學院總復習微程序入口地址形成由機器指令操作碼字段指出各段微程序入口地址（初始微地址）。后繼微地址形成增量方式和斷定方式。第48頁北京理工大學計算機學院總復習第7章三態門總線分類總線主要性能指標

總線帶寬總線標準

第49頁北京理工大學計算機學院總復習總線帶寬定義為總線最大數據傳輸率，即每秒傳輸字節數。在總線帶寬公式為：B=W×F/N其中，W為數據總線寬度，通常以字節為單位；F為總線時鐘頻率；N為完成一次數據傳送所用時鐘周期數。第50頁北京理工大學計算機學院總復習第8章磁表面存放原理統計介質，磁頭磁表面存放器技術指標統計密度，存放容量，平均存取時間，數據傳送率數字磁統計方式慣用磁統計方式第51頁北京理工大學計算機學院總復習硬盤信息分布磁盤地址第52頁北京理工大學計算機學院總復習

慣用磁統計方式寫電流波形。硬盤信息分布：圓柱面（磁道）、盤面、扇區。第53頁北京理工大學計算機學院總復習非編碼鍵盤工作原理打印機文本（字符）模式和圖形模式點陣式字符打印機工作原理顯示器字符方式和圖形方式字符顯示器工作原理

第54頁北京理工大學計算機學院總復習

硬拷貝輸出設備和軟拷貝輸出設備。文本模式打印機：打印緩存區（ASCII碼），字庫（列點陣碼）。字符方式顯示器：VRAM（ASCII碼），字庫（行點陣碼）。第55頁北京理工大學計算機學院總復習第9章輸入/輸出接口接口基本組成接口，端口I/O編址方式獨立編址，統一編址中止基本概念程序中止與調用子程序指令區分第56頁北京理工大學計算機學院總復習中止基本類型CPU響應中止條件中止隱指令中止現場保護和恢復允許和禁止中止中止屏蔽第57頁北京理工大學計算機學院總復習DMA方式特點DMA接口（DMA控制器）DMA傳送方法DMA傳送過程第58頁北京理工大學計算機學院總復習輸入/輸出信息傳送控制方式⑴程序查詢方式⑵程序中止方式⑶直接存放器存取（DMA）方式⑷I/O通道控制方式第59頁北京理工大學計算機學院總復習CPU響應中止條件

(1)CPU接收到中止請求信號

(2)CPU允許中止

(3)一條指令執行完成第60頁北京理工大學計算機學院總復習

中止隱指令并不是指令系統中一條真正指令，它沒有操作碼，所以中止隱指令是一個不允許、也不可能為用戶使用特殊指令。

(1)保留斷點

(2)暫不允許中止

(3)引出中止服務程序第61頁北京理工大學計算機學院總復習允許和禁止中止允許中止還是禁止中止是用CPU中中止允許觸發器控制，當中止允許觸發器被置“1”，則允許中止，當中止允許觸發器被置“0”，則禁止中止。在中止服務程序保護和恢復現