2023年自考計(jì)算機(jī)原理考點(diǎn)

第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論電子計(jì)算機(jī)是一種可以自動(dòng)、高速、精確地對(duì)各種信息進(jìn)行解決和存儲(chǔ)的電子設(shè)備,從總體上可以分為兩大類:電子模擬計(jì)算機(jī)和電子數(shù)字計(jì)算機(jī)。1．1計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史［填空]計(jì)算機(jī)最初是作為一種計(jì)算工具而問世的。早在計(jì)算機(jī)問世之前，就有各種各樣的計(jì)算工具。縱觀計(jì)算工具的發(fā)展歷史，人類的計(jì)算工具已經(jīng)通過了算籌、算盤、計(jì)算尺、手搖計(jì)算機(jī)、電動(dòng)計(jì)算機(jī)、真空管計(jì)算機(jī)、晶體管計(jì)算機(jī)、大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī),正在向生物計(jì)算、光計(jì)算、量子計(jì)算等方向探索。[單選、填空]ＥＮIAC是個(gè)劃時(shí)代的創(chuàng)舉,是世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)，成為現(xiàn)代數(shù)字計(jì)算機(jī)的始祖。1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[單選、填空]一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)涉及硬件和軟件兩大部分。硬件是指計(jì)算機(jī)的所有器件或裝置的總稱,它們是“看得見、摸得著"的有形設(shè)備。軟件是相對(duì)硬件而言的，是指在計(jì)算機(jī)硬件上運(yùn)營(yíng)的各種程序以及有關(guān)文檔資料,例如操作系統(tǒng)、匯編程序、編譯程序、診斷程序、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、專用軟件包、各種維護(hù)使用手冊(cè)、程序流程圖和說明等，是無(wú)形的東西?！?。硬件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，沒有硬件對(duì)軟件的支持,軟件的功能就無(wú)從談起，也就無(wú)法計(jì)算、解決某一方面的問題。同樣,軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的靈魂,是硬件功能的完善與擴(kuò)充。沒有軟件，計(jì)算機(jī)“仍是個(gè)“死"東西,主線無(wú)法工作。因此，計(jì)算機(jī)的硬件與軟件是互相滲透、互相依存、互相配合、互相促進(jìn)的關(guān)系,兩者缺一不可。所以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的好壞取決于軟、硬件功能的總和。[簡(jiǎn)答]馮·諾依曼思想體制重要涉及:(1)采用二進(jìn)制數(shù)字代碼形式表達(dá)各種信息。(2)采用存儲(chǔ)程序控制工作方式。(3)計(jì)算機(jī)硬件由五大部件組成。計(jì)算機(jī)硬件由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成,其組成框圖如圖1—1所示。圖中，空心箭頭代表數(shù)據(jù)信號(hào)流向，實(shí)心箭頭代表控制信號(hào)流向。[填空]運(yùn)算器是對(duì)信息進(jìn)行運(yùn)算和解決的部件。在計(jì)算機(jī)中的運(yùn)算有兩類:算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。運(yùn)算器重要由算術(shù)邏輯運(yùn)算部件(ALU)和用來暫存數(shù)據(jù)或存放運(yùn)算結(jié)果的一系列寄存器組成。[單選、填空]通常,人們把運(yùn)算器和控制器統(tǒng)稱為中央解決機(jī)(CPＵ)，而把CPU和內(nèi)部存儲(chǔ)器一起稱為主機(jī)。主機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)器稱為內(nèi)部存儲(chǔ)器或簡(jiǎn)稱內(nèi)存，位于主機(jī)之外的存儲(chǔ)器稱為外部存儲(chǔ)器或簡(jiǎn)稱外存。外存和輸入、輸出設(shè)備一起又統(tǒng)稱為外部設(shè)備或簡(jiǎn)稱外設(shè)。[單選、填空]總線通常涉及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線[簡(jiǎn)答]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)如下:(1)數(shù)字邏輯層。最底層是由邏輯門組成的邏輯電路,稱為數(shù)字邏輯層。(2)微程序設(shè)計(jì)層。這是一個(gè)實(shí)在的硬件層，它是機(jī)器硬件直接執(zhí)行微指令。假如某一個(gè)應(yīng)用程序直接用微指令來編寫，那么可在這一級(jí)上運(yùn)營(yíng)該應(yīng)用程序。對(duì)于非微程序控制的計(jì)算機(jī),此層合并人數(shù)字邏輯層。(３)機(jī)器語(yǔ)言層。又稱為一般機(jī)器層，它是微程序解釋機(jī)器指令系統(tǒng)。(4）操作系統(tǒng)層。它由操作系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)，而操作系統(tǒng)由機(jī)器指令和廣義指令組成。所謂廣義指令，是操作系統(tǒng)定義和解釋的軟件指令。（5)匯編語(yǔ)言層。它給程序員提供一種符號(hào)形式的語(yǔ)言，以減少程序員運(yùn)用機(jī)器語(yǔ)言編寫程序的復(fù)雜性。這一層由匯編程序支持或執(zhí)行。(6)高級(jí)語(yǔ)言層。這一層由各種高級(jí)語(yǔ)言編譯程序支持。高級(jí)語(yǔ)言層上運(yùn)營(yíng)的程序是用比匯編語(yǔ)言更高級(jí)、更接近人類自然語(yǔ)言的高級(jí)語(yǔ)言所編寫的。高級(jí)語(yǔ)言程序員在這一級(jí)上不需要了解計(jì)算機(jī)硬件、編譯及操作系統(tǒng)等內(nèi)容。１·3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)[填空、簡(jiǎn)答]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)如下．(1)字長(zhǎng)是指計(jì)算機(jī)的運(yùn)算部件能同時(shí)解決的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。字長(zhǎng)通常是字節(jié)的整倍數(shù)：它與計(jì)算機(jī)的功能和用途有很大的關(guān)系。字長(zhǎng)不僅決定著寄存器、加法器、數(shù)據(jù)總線等部件的位數(shù),直接影響著硬件的代價(jià)，并且還決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算精度。字長(zhǎng)越長(zhǎng):計(jì)算機(jī)的運(yùn)算精度就越高。（2）內(nèi)存容量。一個(gè)內(nèi)存所能存儲(chǔ)的所有信息量稱為內(nèi)存容量。它可以以字長(zhǎng)為單位來計(jì)算,也可以以字節(jié)為單位來計(jì)算。在以字節(jié)為單位時(shí),約定以８位二進(jìn)制位為一個(gè)字節(jié)(Byｔｅ,縮寫為B)。(２）運(yùn)算速度。它是用每秒能執(zhí)行的指令條數(shù)來表達(dá)的,單位一般用MIＰS(每秒百萬(wàn)條指令)表達(dá)。第2章數(shù)字邏輯基礎(chǔ)2．1邏輯代數(shù)與邏輯門[簡(jiǎn)答]邏輯代數(shù)與普通代數(shù)的區(qū)別如下:邏輯代數(shù)和普通代數(shù)同樣用字母代表變量,稱為邏輯變量。和普通代數(shù)不同的是,邏輯變量的取值只有兩種:”1”和”0”,這里的”１＂和”0”，不再像普通代數(shù)那樣具有數(shù)值大小的含義，而是表達(dá)所研究問題的兩個(gè)互相對(duì)立的邏輯狀態(tài)。在邏輯關(guān)系中,最基本的邏輯關(guān)系只有“與"、“或’’和“非"三種,因此邏輯代數(shù)中變量的運(yùn)算也只有“與"、“或’’和“非”三種基本邏輯運(yùn)算，而其他任何復(fù)雜的邏輯運(yùn)算都可以用這三種基本邏輯運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)。1.邏輯“與＂關(guān)系若假設(shè)在表2—1中,用“1"表達(dá)開關(guān)閉合或燈亮,用“0"表達(dá)開關(guān)斷開或燈滅，便可以得到反映開關(guān)狀態(tài)與燈亮/滅之間因果關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)形式——邏輯真值表，簡(jiǎn)稱真值表,如表2—２所示。由表2-2可知，邏輯變量Y與邏輯變量A、Ｂ之間的關(guān)系是：只有當(dāng)A與B都是“1”是,Y才為“1”；否則,Y為“0”。這一關(guān)系用邏輯表達(dá)式表達(dá)為:Y＝A·B或Ｙ＝AＢ式中,“·＂表達(dá)邏輯變量A、B的“與＂運(yùn)算，又稱為邏輯乘。邏輯與運(yùn)算的規(guī)律是:0·0=＝00·１=＝０1.0==０1.１＝=12.邏輯“或"關(guān)系其邏輯表達(dá)式表達(dá)為：Ｙ=A＋B式中，“+＂表達(dá)邏輯變量A、B的“或”運(yùn)算，又稱為邏輯加。邏輯或運(yùn)算的規(guī)律是:0+0=00＋1＝１1+0＝11+1=13.邏輯“非＂關(guān)系當(dāng)決定一件事情的條件不具有時(shí)，這件事情才會(huì)發(fā)生，這樣的邏輯關(guān)系稱為邏輯“非’’關(guān)系。非就是相反,就是否認(rèn)。當(dāng)開關(guān)A閉合時(shí)，燈Ｙ滅；而當(dāng)開關(guān)A斷開時(shí),燈Y會(huì)亮。所以對(duì)燈Ｙ亮這一事件來說，開關(guān)Ａ閉合是一種“非"的邏輯關(guān)系。其邏輯表達(dá)式表達(dá)為:Y=式中,字母A上方的符號(hào)“一”表達(dá)邏輯變量A的“非”或“反’’運(yùn)算。邏輯非運(yùn)算的規(guī)律是:0=14．常用復(fù)合邏輯運(yùn)算除了與、或、非這三種基本邏輯運(yùn)算之外,經(jīng)常用到的尚有基于這三種基本運(yùn)算構(gòu)成的一些復(fù)合運(yùn)算，它們是與非(先“與’’后“非’’)、或非(先“或”后“非”)、異或等運(yùn)算。與非、或非和異或運(yùn)算的邏輯表達(dá)式分別是：A?5．邏輯代數(shù)的運(yùn)算法則[計(jì)算]根據(jù)邏輯與、或、非的三種運(yùn)算法則,可推導(dǎo)出邏輯運(yùn)算的一些基本定律和法則,其中最常用的有以下幾種：關(guān)于變量與常量的關(guān)系A(chǔ)+0=AA?0=A反復(fù)律A?吸取率A+分派律AA+B互換律A+B=B+A結(jié)合律A+BA?B反演律A?B?C…A+B+C…=A+2.２組合邏輯電路.[單選、填空]通常數(shù)字系統(tǒng)的邏輯電路可以分為兩大類：組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。組合邏輯電路是指電路的輸出狀態(tài)只與當(dāng)時(shí)輸入狀態(tài)有關(guān)，而與電路的以前狀態(tài)無(wú)關(guān),即輸出與輸入的關(guān)系具有即時(shí)性,不具有記憶功能。2.3常用時(shí)序電路[單選、填空］邏輯電路中的輸出狀態(tài)不僅與當(dāng)時(shí)的輸入狀態(tài)有關(guān),并且還與電路以前的輸入狀態(tài)有關(guān)，這種邏輯電路稱為時(shí)序邏輯電路。因此，時(shí)序邏輯電路中必須要有可以儲(chǔ)存信息的記憶元件――觸發(fā)器。觸發(fā)器也是構(gòu)成各種復(fù)雜時(shí)序邏輯電路中的基本部件。[單選、填空]觸發(fā)器的種類很多，準(zhǔn)時(shí)鐘控制方式來分，有電位觸發(fā)、邊沿觸發(fā)、主從觸發(fā)等方式的觸發(fā)器;按功能來分，有RS型、D型、JK型等觸發(fā)器。同一功能的觸發(fā)器可以由不同的觸發(fā)方式來實(shí)現(xiàn),因此在選用觸發(fā)器時(shí)必須考慮觸發(fā)方式。.[單選、填空]計(jì)算機(jī)中的許多部件都需要有可以暫時(shí)寄存數(shù)據(jù)的部件,而寄存器就是這樣的部件,它具有接受信息、存放信息或傳遞信息的功能。寄存器重要由觸發(fā)器和一些控制門構(gòu)成。由于一個(gè)觸發(fā)器只能存放1位二進(jìn)制信息,那么存放n位二進(jìn)制信息的寄存器就需要n個(gè)觸發(fā)器來構(gòu)成。[簡(jiǎn)答]74ＬS１７5的具體邏輯功能如下：（1）異步清零。當(dāng)ＭR=０時(shí)，寄存器處在異步清零工作方式。這時(shí)，不管其他輸人端的狀態(tài)如何（涉及時(shí)鐘信號(hào)CＬK)，寄存器Q3~Q0被直接清零。由于清零不受時(shí)鐘信號(hào)CLK控制,因而稱為異步清零。(2）同步并行置數(shù)。當(dāng)ＭR＝1時(shí),在CLK上升沿作用下，數(shù)據(jù)輸人端Ｄ3~D0的數(shù)據(jù)將被分別置人Ｑ3～Q0。由于置數(shù)操作要與CLＫ上升沿同步,且D３～D0的數(shù)據(jù)同時(shí)置人寄存器,所以稱為同步并行置數(shù)。(3)保持功能。當(dāng)MR=１時(shí)，在CLK上升沿以外的時(shí)間，寄存器的內(nèi)容保持不變,即各個(gè)輸出端的狀態(tài)與輸人數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)。[填空］移位寄存器不僅可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù),并且具有移位的功能。按照數(shù)據(jù)移動(dòng)的方向，可分為單向移位和雙向移位兩大類。[填空、簡(jiǎn)答]計(jì)算器的分類重要有下面幾種:(１）按構(gòu)成計(jì)數(shù)器的觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)順序分類,可分為異步計(jì)數(shù)器和同步計(jì)數(shù)器。.當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖CＬK輸入時(shí),所有觸發(fā)器同時(shí)都翻轉(zhuǎn)的計(jì)數(shù)器稱為同步計(jì)數(shù)器；當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖CＬK輸人時(shí),各級(jí)觸發(fā)器不同時(shí)翻轉(zhuǎn)的計(jì)數(shù)器稱為異步計(jì)數(shù)器。(2)按計(jì)數(shù)過程中計(jì)數(shù)器中數(shù)字的增減來分類，可分加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器和可逆計(jì)數(shù)器(加減計(jì)數(shù)器)。(３）按計(jì)數(shù)器中數(shù)字的編碼方式來分類，可分為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。第３章計(jì)算機(jī)中的信息表達(dá)［填空]在計(jì)算機(jī)中,信息分為兩大類:數(shù)據(jù)信息和控制(指令）信息。數(shù)據(jù)信息泛指計(jì)算機(jī)解決的對(duì)象,它們又可分為數(shù)值型數(shù)據(jù)和非數(shù)值型數(shù)據(jù)。（如文字、聲音、圖像等);控制信息就是控制計(jì)算機(jī)工作的信息,計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令時(shí),用指令產(chǎn)生的各種操作命令控制有關(guān)操作,所以指令序列屬于控制信息。3．1數(shù)值型數(shù)據(jù)的表達(dá)［填空]所謂進(jìn)位計(jì)數(shù)制，就是人們運(yùn)用數(shù)字符號(hào)來計(jì)數(shù)的方法。凡是用數(shù)字符號(hào)排列，按由低位向高位進(jìn)位計(jì)數(shù)的方法叫做進(jìn)位計(jì)數(shù)制,簡(jiǎn)稱計(jì)數(shù)制或進(jìn)位制。進(jìn)位計(jì)數(shù)制有很多種，計(jì)算機(jī)科學(xué)中常用的是二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制。[填空]一個(gè)數(shù)無(wú)論采用何種進(jìn)位制表達(dá),都包含兩個(gè)基本要素：基數(shù)和位權(quán)。基數(shù)任何一種計(jì)數(shù)制允許選用的基本數(shù)字符號(hào)的個(gè)數(shù)叫做基數(shù)。例如，十進(jìn)制中有0~9共十個(gè)符號(hào)，基數(shù)為10；二進(jìn)制中只有0和1共兩個(gè)符號(hào),基數(shù)為2。位權(quán)一個(gè)數(shù)字符號(hào)所表達(dá)的數(shù)值等于該數(shù)字乘以一個(gè)與它所在數(shù)位有關(guān)的常數(shù),這個(gè)常數(shù)叫做“位權(quán)”，簡(jiǎn)稱“權(quán)”。位權(quán)的大小是指以基數(shù)為底,數(shù)字符寫所在位置的序號(hào)為指數(shù)的整數(shù)次冪。［簡(jiǎn)答］二進(jìn)制數(shù)與其他數(shù)制相比,具有以下一些特點(diǎn)：（1)容易實(shí)現(xiàn)。(2)工作可靠。(３)運(yùn)算簡(jiǎn)樸。(4）便于邏輯運(yùn)算與邏輯設(shè)計(jì)。[計(jì)算]無(wú)符號(hào)數(shù)是指整個(gè)機(jī)器字長(zhǎng),的所有二進(jìn)制位均表達(dá)數(shù)值位（沒有符號(hào)位),相稱于數(shù)的絕對(duì)值。對(duì)于機(jī)器字長(zhǎng)為,ｎ位的無(wú)符號(hào)數(shù)的表達(dá)范圍是0~(2n-1)帶符號(hào)數(shù)的正號(hào)“＋”或負(fù)號(hào)“－”,計(jì)算機(jī)是無(wú)法辨認(rèn)的，因此在計(jì)算機(jī)中需要把數(shù)的正、負(fù)符號(hào)數(shù)碼化。一般用數(shù)的最高位表達(dá)數(shù)的正負(fù)，通常約定“0”表達(dá)正號(hào)，“1”表達(dá)負(fù)號(hào)。[計(jì)算]十進(jìn)制使用的數(shù)字符號(hào)為0~9共10個(gè)符號(hào),各位的權(quán)是以10為底的冪;二進(jìn)制使用的數(shù)字符號(hào)為0和1，各位的權(quán)是以２為底的冪。十六進(jìn)制使用數(shù)字０、1、……、9,以及英文字母Ａ、Ｂ、Ｃ、D、Ｅ、F，共１6個(gè)符號(hào),其中,A、B、C、Ｄ、E、F分別代表十進(jìn)制數(shù)中的１0、1１、。12、１3、14、15，各位的權(quán)是以16為底的冪。(1）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)整數(shù)用“除2取余”,小數(shù)用“乘2取整’’的方法。例如：(（２）十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)不管是十六進(jìn)制的整數(shù)部分或小數(shù)部分，只要把每一位十六進(jìn)制數(shù)用等值的四位二進(jìn)制數(shù)代替即可。例如：(3AB.7E(3)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)整數(shù)部分由小數(shù)點(diǎn)向左每四位一組,小數(shù)部分由小數(shù)點(diǎn)向右每四位一組,局限性四位的補(bǔ)0，然后用四位二進(jìn)制數(shù)的等值十六進(jìn)制數(shù)代替即可。例如：(010［計(jì)算］一個(gè)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表達(dá)形式稱為機(jī)器數(shù),這個(gè)數(shù)自身的值稱為該機(jī)器數(shù)的真值。將真值轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)硬件可以直接辨認(rèn)、解決的機(jī)器數(shù)時(shí)，根據(jù)其數(shù)值部分編碼方法的不同，相應(yīng)的機(jī)器數(shù)又有三種不同的編碼:原碼、反碼、補(bǔ)碼。(1）原碼表達(dá)法原碼表達(dá)法是一種最簡(jiǎn)樸的機(jī)器數(shù)表達(dá)法,其最高位為符號(hào)位，符號(hào)位為“0’’表達(dá)正數(shù),符號(hào)位為“1”表達(dá)負(fù)數(shù)。數(shù)值位部分與真值相同。例如:X=X=真值“0”在原碼中有兩種表達(dá)形式,即：[+0對(duì)于8位原碼表達(dá)的數(shù)值范圍是+１27~－127,[+127(２)反碼表達(dá)法對(duì)于正數(shù)，反碼與原碼相同；對(duì)于負(fù)數(shù),除符號(hào)位仍為“1”外，其余各數(shù)值位是“按位取反”。例如:X=反碼的“０”也有兩種表達(dá)形式，即：[+0對(duì)于8位反碼表達(dá)的數(shù)值范圍為+1２7~－12７，[(３)補(bǔ)碼表達(dá)法[X其中，模M=基數(shù)n，ｎ為計(jì)量裝置的位數(shù)(字長(zhǎng))。對(duì)于正數(shù),與反碼同樣,正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同;對(duì)于負(fù)數(shù)，除符號(hào)位仍為“1”外，其余各數(shù)值位“例如：X=-1101001補(bǔ)碼的“0”只有一種表達(dá)形式：[+0對(duì)于８位補(bǔ)碼表達(dá)的數(shù)值范圍為+１27~-128，[+127［計(jì)算]通常在編程時(shí)用真值來表達(dá)數(shù)值,通過編譯、解釋后轉(zhuǎn)換成用原碼或補(bǔ)碼表達(dá)的機(jī)器數(shù)。因此，在計(jì)算機(jī)中需要將真值或原碼形式表達(dá)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為補(bǔ)碼形式,以便于機(jī)器對(duì)其進(jìn)行運(yùn)算。下面先從原碼形式入手來求補(bǔ)碼。當(dāng)Ｘ為正數(shù)時(shí),[X當(dāng)X為負(fù)數(shù)時(shí),[X]補(bǔ)等于把[X]原除去符號(hào)位外的各位求反后再末位加“１”。當(dāng)X為負(fù)數(shù)時(shí),已知[X當(dāng)X為負(fù)數(shù)時(shí),由[X]補(bǔ)轉(zhuǎn)換為[X]補(bǔ)的另一種更有效的方法是:自低位向高位，尾數(shù)的第一個(gè)“１＂及其右部的“0”保持不變，左部的各位取反，符號(hào)位保持不變。這種方法避免了加例如:[X[X]也可以直接由真值Ｘ轉(zhuǎn)換為[X]補(bǔ)，其方法更簡(jiǎn)樸:數(shù)值位自低位向高位,尾數(shù)的第一個(gè)“1”及其右部的“０”保持不變，左部的各位取反,負(fù)號(hào)用“1”表達(dá)。注意,例如:X=－0０01010[X[計(jì)算]計(jì)算機(jī)中的一般數(shù)據(jù)有兩種表達(dá)格式：定點(diǎn)表達(dá)與浮點(diǎn)表達(dá)。所謂定點(diǎn)與浮點(diǎn)，是指數(shù)中小數(shù)點(diǎn)的位置是固定的還是浮動(dòng)的。(1）定點(diǎn)表達(dá)定點(diǎn)表達(dá)分為定點(diǎn)小數(shù)和定點(diǎn)整數(shù)。假設(shè)字長(zhǎng)是n＋1位,則定點(diǎn)小數(shù)的原碼表達(dá)范圍是:1-2-n~-(1-2-n),的補(bǔ)碼表達(dá)范圍是：2（2)浮點(diǎn)表達(dá)一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)N由階碼E和尾碼M兩部分組成。任意一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)N都可以表達(dá)為：N=±M×2中M是尾數(shù)，E是階碼,而基數(shù)2隱含。例如:-101.0011=-0.1010011×2對(duì)于二制數(shù)據(jù)Ｎ來說:當(dāng)階碼E=0，若尾數(shù)Ｍ為純小數(shù),則數(shù)據(jù)N為定點(diǎn)小數(shù)。當(dāng)階碼E=０，若尾數(shù)M為純整數(shù),則數(shù)據(jù)N位定點(diǎn)整數(shù)。當(dāng)階碼Ｅ為住意整數(shù)，此時(shí)數(shù)據(jù)N為浮點(diǎn)數(shù)[填空]BCD碼的編碼形式可以有多種，其中最自然、最簡(jiǎn)樸的一種形式是8421BＣD碼，即4位二進(jìn)制數(shù)的權(quán)從左往右分別為8、4、２、1。3．2非數(shù)值型數(shù)據(jù)的表達(dá)［單選、填空］計(jì)算機(jī)中的字符是用7位二進(jìn)制編碼來表達(dá)的,并且經(jīng)常用一個(gè)字節(jié)來保存這個(gè)二進(jìn)制數(shù)。現(xiàn)在世界上最通用的編碼方案是AＳCＩI。在ASCIＩ字符編碼表中可以看到，一個(gè)字節(jié)中的7位二進(jìn)制數(shù)給出廠１2８?jìng)€(gè)編碼,表達(dá)１28個(gè)不同的字符。[單選、填空］用計(jì)算機(jī)進(jìn)行漢字信息解決,必須將漢字代碼化，即對(duì)漢字進(jìn)行編碼,稱為漢字輸人碼。漢字的編碼有輸入碼、內(nèi)碼、字形碼三種形式，(1）漢字的輸入碼。編碼方案重要分為三大類：數(shù)字編碼、拼音碼、字形編碼。數(shù)字編碼常用的是國(guó)標(biāo)區(qū)位碼,用數(shù)字串輸人一個(gè)漢字；拼音碼是以漢語(yǔ)拼為基礎(chǔ)的輸入方法;字形編碼是用漢字的形狀來進(jìn)行的編碼。(2)漢字的內(nèi)碼。同一個(gè)漢字以不同輸入方式進(jìn)人計(jì)算機(jī)時(shí)，編碼長(zhǎng)度以及0、1組合順序差別很大,在漢字信息進(jìn)一步存取、使用、交流時(shí)十分不方便,必須轉(zhuǎn)換成長(zhǎng)度一致且與漢字唯一相應(yīng)的能在各種讓算機(jī)系統(tǒng)墮通用的編碼，滿足這種規(guī)則的編碼稱為漢字內(nèi)碼。3）漢字字形碼。存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)在屏幕上顯示或在打印機(jī)上輸出時(shí),需要知道漢字的字形信息，漢字內(nèi)碼并不能直接反映漢字的字形，而要采用專門的字形碼。字形信息的表達(dá)大體上有兩類形式：一類是用活字或文字版的固體字形形式，另一類是點(diǎn)陣表達(dá)法或矢量表達(dá)法等形式，其中最基本的也是大多數(shù)字形庫(kù)采用的,是以點(diǎn)陣的形式存儲(chǔ)漢字字形編碼的方法。[單選、填空]位圖圖像是由一個(gè)個(gè)離散點(diǎn)（像素點(diǎn))的二進(jìn)制數(shù)字組成的數(shù)字圖像,需要通過采樣和量化解決。語(yǔ)音是一種模擬信號(hào)，和位圖圖像解決類似,必須通過采樣、量化等模/數(shù)轉(zhuǎn)換解決。3.3數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼計(jì)算機(jī)中常用檢錯(cuò)或糾錯(cuò)技術(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)器讀/寫對(duì)的性或傳輸信息的檢查,這里僅介紹檢錯(cuò)碼。最簡(jiǎn)樸且應(yīng)用廣泛的檢錯(cuò)碼是采用一位校驗(yàn)位的奇偶校驗(yàn)。設(shè)X=(X0X驗(yàn)位Ｃ定義為:C=即X中包含偶數(shù)個(gè)1時(shí),才使C＝0。３.4指令信息的表達(dá)指令是指示計(jì)算機(jī)硬件執(zhí)行某種操作的命令。CPＵ就是根據(jù)指令指揮和控制計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)動(dòng)作。實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的加工和解決的。指令系統(tǒng)重要涉及指令格式、尋址方式、指令類型與指令功能等內(nèi)容,這些都是必須熟悉和掌握的核心問題。1.指令格式計(jì)算機(jī)能直接辨認(rèn)和執(zhí)行的指令是用二進(jìn)制編碼表達(dá)的機(jī)器指令。指令格式就是指令用二進(jìn)制代碼表達(dá)的結(jié)構(gòu)形式,通常由若干個(gè)字段構(gòu)成,重要涉及操作碼和地址碼字段。一條機(jī)器指令的基本格式如下:操作碼ＯP地址碼Ｄ(１)操作碼指明了計(jì)算機(jī)應(yīng)講行什么件質(zhì)的操作，如加、減、乘、除四則運(yùn)算或數(shù)據(jù)傳送、移位等操作。(２)地址碼指明了操作的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)存放的地址。根據(jù)指令碼中提供操作數(shù)地址的個(gè)數(shù),又可以把指令格式分為：零地址指令(又稱為無(wú)操作數(shù)指令），一地址指令(又稱為單操作數(shù)指令）、二地址指令(又稱為雙操作數(shù)指今)和三地址指令(又稱為三操作數(shù)指令）等。①零地址指令格式：操作碼OP這類指令中只有操作碼,沒有操作數(shù),例如空操作指令、停機(jī)指令等;也也許是有操作數(shù)，而該操作數(shù)被隱含地給出。②一地址指令格式:操作碼OP地址碼Ｄ一地址通常有兩種情況：這個(gè)操作數(shù)既是操作數(shù)的地址,又是操作結(jié)果的存儲(chǔ)地址；指令中給出一個(gè)操作數(shù),而另一個(gè)操作數(shù)被隱含在CＰU的某個(gè)寄存器中③二地址指令格式：操作碼OP地址碼D1地址碼Ｄ2這類指令指明參與操作的兩個(gè)操作數(shù)地址，分別為源地址D2的地址和目的地址D1。指令功能是(Ｄ1)ＯP（Ｄ2)->D1。在雙操作指令中,從操作數(shù)的物理位置來說,可分為三種類型:寄存器——寄存器(RR)型指令。操作數(shù)都放在CPU內(nèi)寄存器中，因不需要訪問存儲(chǔ)器,所以機(jī)器執(zhí)行的速度快：存儲(chǔ)器——存儲(chǔ)器(SS)型指令,操作數(shù)都放在存儲(chǔ)器單元中，執(zhí)行速度慢;寄存器一存儲(chǔ)器（RS)型指令，執(zhí)行速度介于上述兩者之間。④三地址指令格藏:操作碼OP地址碼D1地址碼D2地址碼Ｄ3指令功能是(D２)OP(D3)Ｄ1，該指令的優(yōu)點(diǎn)是操作結(jié)束后,Ｄ2、D3中的內(nèi)容均未被破壞;缺陷是增長(zhǎng)了指令長(zhǎng)度和存放空間，加大了取指令的時(shí)間。2.指令長(zhǎng)度每一條機(jī)器指令都是一串二進(jìn)制代碼,稱為指令字。在指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)上出現(xiàn)兩種相反的趨勢(shì)：一種是采用可變長(zhǎng)指令字結(jié)構(gòu),讓指令功能盡也許豐富,稱之為復(fù)雜指令系記錄算機(jī)（ComplｅxInstructionSetＣornputeｒ，CISＣ)；另一種是采用定長(zhǎng)指令字結(jié)構(gòu)，只選取簡(jiǎn)樸、常用的指令,稱之為精簡(jiǎn)指令系記錄算機(jī)(ＲeducｅｄＩnstｒuctｉｏｎSetCｏmputer,RIＳＣ）。3.尋址方式指令中以什么方式提供操作數(shù)或操作數(shù)地址，稱為尋址方式。(1)立即尋地。操作數(shù)跟在操作碼的后面,指令的地址字段直接給出了操作數(shù)。在取出該指令的同時(shí)，也就取出了可以立即使用的操作數(shù)。這樣的數(shù)稱為立即數(shù)。（2）寄存器尋址。指令的地址碼字段給出某一個(gè)通用寄存器的編碼(地址),該寄存器中存放著操作數(shù)。(3)直接尋址。指令的地址碼字段直接給出的是操作數(shù)的有效地址EＡ。用這個(gè)有效地址訪問一次存儲(chǔ)器，便可以從指定的存儲(chǔ)單元中獲得操作數(shù)。由于這樣給出的操作數(shù)地址是不能修改的。與程序自身所在的位置無(wú)關(guān),所以又叫做絕對(duì)尋址方式。(４)寄存器間接尋址。指令中的地址碼給出了某一通用寄存器的編號(hào)，以該寄存器中的內(nèi)容為有效地址ＥA,用這個(gè)有效地址訪問一次存儲(chǔ)器,便可以從指定的存儲(chǔ)單元中獲得操作數(shù)。（5)存儲(chǔ)器間接尋址。這是一種與寄存器間接尋址類似間接尋址方式。通常在指令格式中劃出一位作為直接或間接尋址的標(biāo)志位Ｉ。（6)變址尋址。變址尋址就是把變址寄存器RX的內(nèi)容(變址值)與指令中給出的形式地址Ｄ相加，形成操作數(shù)的有效地址EA，即EA＝(R(7)相對(duì)尋址。相對(duì)尋址方式是變址尋址的特例。它以程序計(jì)數(shù)器PＣ為變址器，與指令提供的形式地址相加，從而得到有效地址EA。有效地址與形式地址D和程序計(jì)數(shù)器ＰC器的關(guān)系為：ＥA=(PＣ)＋D。(８）基址尋址。當(dāng)存儲(chǔ)器容量較大、所需地址碼的長(zhǎng)度大于字長(zhǎng)時(shí),由指令地址碼字段直接給出的地址就不能直接訪問到存儲(chǔ)器的所有單元。解決的方法通常是把整個(gè)存儲(chǔ)空間提成若干個(gè)段，段的首地址存放在基址寄存器中，段內(nèi)位移量由指令直接給出，存儲(chǔ)器的實(shí)際地址就等于基址寄存器的內(nèi)容(即段首地址)與段內(nèi)位移量之和，這樣通過修改基址寄存器的內(nèi)容就可以訪問存儲(chǔ)器的任一單元。4．指令的類型及功能計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)一般都包具有幾十條到上百條指令，其類型也有很多種，在此將按照指令的類型分別介紹各類指令的基本功能。(1)數(shù)據(jù)傳送類指令這類指令用于實(shí)現(xiàn)寄存器與寄存器、寄存器與存儲(chǔ)器單元以及兩個(gè)存儲(chǔ)器單元之間的數(shù)據(jù)傳送操作,涉及通用數(shù)據(jù)傳送指令和堆棧及堆棧操作指令。(2）運(yùn)算類指令運(yùn)算類指令涉及算術(shù)運(yùn)算指令和邏輯運(yùn)算指令。算術(shù)運(yùn)算指令一般都設(shè)有二進(jìn)制數(shù)加、減、乘、除、比較和求補(bǔ)等最基本指令；邏輯運(yùn)算指令指與、或、非、異或和測(cè)試等。(3)移位操作指令移位操作指令分為算術(shù)移位、邏輯移位和循環(huán)移位三種，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)操作數(shù)左移或右移一位或若干位。算術(shù)移位的對(duì)象是帶符號(hào)數(shù)，左移時(shí)、末位補(bǔ)０；右移時(shí)，必須保持操作數(shù)的符號(hào)不變。當(dāng)左移一位時(shí)，如不產(chǎn)生溢出，則數(shù)值乘2；而右移一位時(shí),如不考慮因移出舍去的末位尾數(shù)，則數(shù)值除2。邏輯移位操作的是無(wú)符號(hào)數(shù)。算術(shù)移位與邏輯移位重要差別在于右移時(shí)，填人最高位的數(shù)據(jù)不同。算術(shù)右移保持最高位（符號(hào)位）不變，而邏輯右移最高位補(bǔ)零。③循環(huán)移位又分為小循環(huán)(自身循環(huán)）與大循環(huán)（帶進(jìn)位循環(huán)),重要用于實(shí)現(xiàn)循環(huán)式控制、高低字節(jié)互換等。5.字符串解決指令字符串解決指今是一種非數(shù)解決指今。一船涉及字符串傳送、字符串轉(zhuǎn)換、字符串比較、字符串查找、字符串匹配、字符串的抽取和替換。６.輸入/輸出指令(I/0）I/0指令重要用來實(shí)現(xiàn)CPU與外部設(shè)備之間的信息互換、涉及輸入／輸出數(shù)據(jù)、CＰU向外設(shè)發(fā)控制命令或外設(shè)向CＰU報(bào)告工作狀態(tài)等。7．程序控制指令程序控制類指令用于控制程序的執(zhí)行順序,并使程序具有測(cè)試、分析和判斷的能力。它重要涉及轉(zhuǎn)移指令、子程序調(diào)用和返回指令等。(1)轉(zhuǎn)移指令用來改變程序的執(zhí)行順序，可以分為無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令和條件轉(zhuǎn)移指令全兩種。(２）子程序是一組可以公用的指令序列,只要知道子程序的入口地址就能調(diào)用它。通常把一些需要反復(fù)使用并能獨(dú)立完畢某種特定功能的程序單獨(dú)編成子程序，在需要時(shí)由主程序調(diào)用,這樣做既簡(jiǎn)化了程序設(shè)計(jì),又節(jié)省了存儲(chǔ)空間。(3）從子程序轉(zhuǎn)向主程序的指令稱為返回指令。８．其他指令其他指令重要涉及特權(quán)指全、陷阱與陷阱指令。陷阱事實(shí)上是一種意外事故中斷，中斷的目的不是為了請(qǐng)求CPU的正常解決，而是為了告知CPU所出現(xiàn)的故障,并根據(jù)故障轉(zhuǎn)入相應(yīng)的故障解決程序。[填空、簡(jiǎn)答］堆棧是由若干個(gè)連續(xù)存儲(chǔ)單元組成的先進(jìn)后出(FILO)存儲(chǔ)區(qū),第一個(gè)送入堆棧中的數(shù)據(jù)存放在棧底,最后送入堆棧中的數(shù)據(jù)存放在棧頂。棧底是固定不變的，而棧頂卻是隨著數(shù)據(jù)的入棧和出棧在不斷變化。為了表達(dá)棧頂?shù)奈恢?，用一個(gè)寄存器指出棧頂?shù)牡刂?這個(gè)寄存器稱為堆棧指針(ＳtacｋPoｉnteＳP),任何堆棧操作只能由SP控制在棧頂進(jìn)行。由于堆棧具有“先進(jìn)后出”的特性，因而在中斷服務(wù)程序、子程序調(diào)用過程中廣泛用于保存返回地址、狀態(tài)標(biāo)志及現(xiàn)場(chǎng)信息等。另一個(gè)重要作用是在子程序調(diào)用時(shí)運(yùn)用堆棧在主程序與子程序之間傳遞參數(shù)。例如,一方面把所需傳遞的參數(shù)壓人堆棧中，然后調(diào)用子程序。第4章運(yùn)算方法及運(yùn)算器運(yùn)算器是計(jì)算機(jī)中加工與解決數(shù)據(jù)的功能部件，它重要由算術(shù)邏輯單元（AＬＵ）、各種寄存器和若干控制門電路組成。4.1定點(diǎn)補(bǔ)碼加、減法運(yùn)算[簡(jiǎn)答］由于補(bǔ)碼加、減法運(yùn)算規(guī)則最簡(jiǎn)樸，實(shí)現(xiàn)起來也最方便，因此，一般計(jì)算機(jī)都采用補(bǔ)碼做加、減法運(yùn)算。其運(yùn)算特點(diǎn)是:符號(hào)位與數(shù)值部分可以按相同的規(guī)則一起參與運(yùn)算,符號(hào)位不用單獨(dú)解決。補(bǔ)碼減法運(yùn)算可以轉(zhuǎn)換成加法運(yùn)算。補(bǔ)碼加、減法運(yùn)算是有“模”運(yùn)算,即符號(hào)位的進(jìn)位自然丟失,并不影響運(yùn)算結(jié)果的對(duì)的性。1.補(bǔ)碼加法運(yùn)算補(bǔ)碼加法時(shí)，不管兩個(gè)數(shù)是正數(shù)還是負(fù)數(shù),按補(bǔ)碼的和等于和的補(bǔ)碼進(jìn)行運(yùn)算，即：[X例如:已知X=+１0０000０，Ｙ＝-０００１００0，求兩數(shù)和的補(bǔ)碼。解:[X則[X]補(bǔ)+例如：Ｘ=-0011001,Ｙ=－0000110,求兩數(shù)和的補(bǔ)碼。解:[X則[X]補(bǔ)+2.補(bǔ)碼減法運(yùn)算補(bǔ)碼減法運(yùn)算可以轉(zhuǎn)化為加法來做，轉(zhuǎn)化公式為：[X例如：已知X=－0111000，Y=－0０100０１，求補(bǔ)碼的減法運(yùn)算。解：[X則[X[填空]由于計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)是固定的，因此計(jì)算機(jī)中數(shù)的表達(dá)范圍(允許取值范圍)是有限的。若兩個(gè)有符號(hào)數(shù)進(jìn)行加、減法運(yùn)算的結(jié)果超過了給定的取值范圍，就稱為溢出。計(jì)算機(jī)必須對(duì)運(yùn)算結(jié)果是否“溢出”作出明確的判斷。所以，在運(yùn)算器中專門設(shè)計(jì)了“溢出”判斷電路和一個(gè)“溢出”標(biāo)志位。當(dāng)判斷電路檢測(cè)到溢出發(fā)生時(shí),則置“溢出”標(biāo)志為“1＂，表達(dá)結(jié)果犯錯(cuò),規(guī)定機(jī)器停止運(yùn)算，進(jìn)行中斷解決。判斷是否發(fā)生“溢出”常用下列兩種檢測(cè)方法。（1)進(jìn)位檢測(cè)方法用符號(hào)位的進(jìn)位與最高數(shù)值位的進(jìn)位的異或來檢測(cè)，若異或的結(jié)果是1,則溢出;若結(jié)果是0,則沒有溢出。例如:已知X=+101100１，Ｙ＝＋１000110，求兩數(shù)的補(bǔ)碼之和,并判斷是否溢出。解：[X符號(hào)位的進(jìn)位是0,最高數(shù)值位的進(jìn)位是1,異或結(jié)果是１,表達(dá)溢出。(2)變形補(bǔ)碼檢測(cè)方法假如將符號(hào)位擴(kuò)充為兩位，其所能表達(dá)的信息量將隨之?dāng)U大，既能檢測(cè)出是否溢出，又能指出結(jié)果的符號(hào),這種編碼稱為變形補(bǔ)碼。變形補(bǔ)碼檢測(cè)方法是：每個(gè)操作數(shù)在運(yùn)算時(shí)都采用兩個(gè)符號(hào)位,正數(shù)用00表達(dá),負(fù)數(shù)用11表達(dá)，兩個(gè)符號(hào)位與數(shù)值位一起參與運(yùn)算。若運(yùn)算結(jié)果的兩個(gè)符號(hào)位的代碼一致,表達(dá)沒有溢出；若運(yùn)算結(jié)果的兩個(gè)符號(hào)位代碼不一致，表達(dá)溢出。這時(shí)，左邊的符號(hào)位(第一符號(hào)位)代表了該數(shù)真正的符號(hào)，右邊的符號(hào)位(第二符號(hào)位)則被破壞。例如:已知X＝-1011０01,Y=－10011１0，求兩數(shù)的補(bǔ)碼之和,并判斷是否溢出。解：[X符號(hào)位的代碼為１0,表達(dá)運(yùn)算結(jié)果“負(fù)溢”。假如符號(hào)位的代碼為01，則表達(dá)運(yùn)算結(jié)果為“正溢”。4.２定點(diǎn)乘法運(yùn)算采用原碼做乘法運(yùn)算比較方便,由于乘積的符號(hào)位是兩乘數(shù)符號(hào)位的異或,而乘積的數(shù)值部分則是兩乘數(shù)絕對(duì)值相乘。１．原碼一位乘法運(yùn)算機(jī)器算法的運(yùn)算規(guī)則總結(jié)如下:（1)被乘數(shù)和乘數(shù)均取絕對(duì)值參與運(yùn)算,符號(hào)位單獨(dú)解決。(２)為了避免中間結(jié)果溢出，被乘數(shù)、部分積取雙符號(hào)位參與運(yùn)算，部分積初值為0。(3）從乘數(shù)的最低位yn,開始對(duì)乘數(shù)進(jìn)行判斷:若yn=1,則部分積加上被乘數(shù)|X|,然后右移一位；如y(4)反復(fù)第(3)步ｎ次。例如：設(shè)Ｘ＝－０.110１,Y=＋0.１0１1求[X]解：乘法運(yùn)算時(shí),需要３個(gè)寄存器,其設(shè)立如下：A——運(yùn)算前存放部分積累加和,運(yùn)算后存放乘積高位，初值A(chǔ)=00.0０00B——存放被乘數(shù),初值為B=|X|=００.1１０1C——運(yùn)算前存放乘數(shù)，運(yùn)算后存放乘積低位,初值為C=2.補(bǔ)碼一位乘法運(yùn)算補(bǔ)碼一位乘法的比較法運(yùn)算算法是Bootk夫婦一方面提出的,所以也稱為Ｂooth算法，其運(yùn)算規(guī)則如下(1)運(yùn)算的數(shù)均以碼表達(dá)，符號(hào)位參與運(yùn)算。（2)為了避免中間結(jié)果溢出，被乘數(shù)、部分積取雙符號(hào)位參與運(yùn)算,部分積初值為0。(3)乘數(shù)可取符號(hào)位,以決定最后一步是否需要校正，即是否要加減[X]補(bǔ)。(4)乘數(shù)末位增設(shè)附加位ｙn+l,且初值為0（5)按照表4—1中所列規(guī)則進(jìn)行操作。表4—1補(bǔ)碼一位乘法操作規(guī)則┏━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━┓┃yn(高位)┃yn+1（低位)┃┣━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━┫┃0┃0┃部分積右移一位┃┣━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━┫┃0┃1┃部分積加[X]補(bǔ)，右移一位┣━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━┫┃1┃0┃部分積加[X]補(bǔ),右移一位┣━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━┫┃1┃1┃部分積右移一位┃┗━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━┛（６)按照上述操作規(guī)則反復(fù)n+１次操作,但第n+1次操作不再移位，僅根據(jù)y0與y4.３定點(diǎn)除法運(yùn)算用原碼做除法很方便,商的符號(hào)位是兩數(shù)的符號(hào)位的異或,商的數(shù)值部分則是兩數(shù)的絕對(duì)值相除。1.原碼恢復(fù)余數(shù)除法原碼恢復(fù)余數(shù)法的運(yùn)算規(guī)則如下：.(1)被除數(shù)和除數(shù)均取絕對(duì)值參與運(yùn)算,符號(hào)位單獨(dú)解決。為了避免溢出，規(guī)定0<|被除數(shù)|≤|除數(shù)|。(2)被除數(shù)減除數(shù)得余數(shù)。(3）假如余數(shù)為正，表達(dá)夠減，上商“1”,然后余數(shù)左移一位，減去除數(shù)得新余數(shù)；假如余數(shù)為負(fù)，表達(dá)不夠減,上商“0（4)反復(fù)第（3)步一直到ｎ位商時(shí)，計(jì)算結(jié)束。2．原碼不恢復(fù)余數(shù)除法在恢復(fù)余數(shù)法中,當(dāng)余數(shù)為負(fù)時(shí)，需要恢復(fù)余數(shù),這就延長(zhǎng)了機(jī)器除法操作的時(shí)間，同時(shí)使除法操作的步數(shù)不固定，控制比較復(fù)雜。因此，實(shí)際中常采用不恢復(fù)余數(shù)法，又稱為加/減交替法。不恢復(fù)余數(shù)法的運(yùn)算規(guī)則如下:(1)被除數(shù)和除數(shù)均取絕對(duì)值參與運(yùn)算，符號(hào)位單獨(dú)解決。為了避免溢出,規(guī)定0＜|被除數(shù)|≤|除數(shù)|。(２)被除數(shù)減除數(shù)得余數(shù)。(3)假如余數(shù)為正,表達(dá)夠減,上商“qi=1減，上商“qi=0”,r(4)反復(fù)第(3）步n次。(５）當(dāng)?shù)冢畈接鄶?shù)為負(fù)數(shù)時(shí)需要加上除數(shù),以恢復(fù)對(duì)的的余數(shù)rn，最后的余數(shù)R=23.補(bǔ)碼不恢復(fù)余數(shù)法補(bǔ)碼不恢復(fù)余數(shù)法在算法上不像原碼除法那樣直觀，運(yùn)算時(shí)應(yīng)解決以下幾個(gè)相關(guān)問題；夠減的判斷。(2）上商規(guī)則。（3)商符的擬定。(4）對(duì)商的校正。4.４邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算是指不考慮進(jìn)位的“位對(duì)位”的運(yùn)算,參與運(yùn)算的操作數(shù)常被稱為，邏輯數(shù)。運(yùn)用邏輯運(yùn)算可以進(jìn)行兩個(gè)數(shù)的邏輯比較、從某個(gè)數(shù)中選取某幾位等操作。計(jì)算機(jī)中的邏輯運(yùn)算,重要是指“邏輯非”、“邏輯加”、“邏輯乘”、“邏輯異或”等四種基本運(yùn)算。這些運(yùn)算通過在原有加法器上附加上部分線路來實(shí)現(xiàn),因而把用于完畢算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算的部件稱為算術(shù)邏輯單元(ALＵ）。邏輯運(yùn)算的真值表如下表4—２所示。表4—2邏輯運(yùn)算真值表┏━━━━┳━━━━┳━━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━━┓┃xｉ┃yi┃zi(xi)┃ｚi（xi＋ｙi）┃zｉ(xi＋yi)┃zｉ(xiｙi)┣━━━━╋━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━┫┃邏輯數(shù)┃邏輯數(shù)┃邏輯求反┃邏輯加┃邏輯乘┃邏輯異或┃┣━━━━╋━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━┫┃0┃０┃１┃0┃０┃Ｏ┃┣━━━━╋━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━┫┃0┃1┃1┃1┃0┃1┃┣━━━━╋━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━┫┃1┃0┃0┃1┃0┃1┃┣━━━━╋━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━┫┃1┃1┃0┃１┃1┃0┃┗━━━━┻━━━━┻━━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━━┛4．5浮點(diǎn)運(yùn)算假如有兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)Ｘ和Y,它們分別為：X=Mx?２My，EX、X±Y=(Mx浮點(diǎn)加、減運(yùn)算的環(huán)節(jié)如下:(1)0操作數(shù)檢查假如判知兩個(gè)操作數(shù)Ｘ或y中有一個(gè)數(shù)為0，即可以得知運(yùn)算結(jié)束,而沒有必要再進(jìn)行后續(xù)的一系列操作,以節(jié)省運(yùn)算時(shí)間。(2)對(duì)階兩浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行加、減運(yùn)算，一方面要看兩數(shù)的階碼是否相同，即小數(shù)點(diǎn)位置是否對(duì)齊。若兩數(shù)階碼不同,表達(dá)小數(shù)點(diǎn)位置沒有對(duì)齊,此時(shí)必須使兩數(shù)階碼相同,這個(gè)過程叫做對(duì)階。對(duì)階的規(guī)則是:小階向大階看齊(采用這一規(guī)則的因素是當(dāng)階碼小的數(shù)的尾數(shù)右移并相應(yīng)增長(zhǎng)階碼時(shí)，舍去的僅是尾數(shù)低位部分，誤差比較?。?。要使小階的階碼增大,則相應(yīng)的尾數(shù)每右移一位,階碼加1，直到兩數(shù)的階碼相等為止。（３)尾數(shù)加、減對(duì)階之后,就可以進(jìn)行尾數(shù)加、減運(yùn)算,方法與定點(diǎn)加、減運(yùn)算完全同樣。(４)結(jié)果規(guī)格化設(shè)尾數(shù)用雙符號(hào)位補(bǔ)碼表達(dá)，通過加、減運(yùn)算之后，只要對(duì)運(yùn)算結(jié)果的符號(hào)位和小數(shù)點(diǎn)后的第一位進(jìn)行比較：假如它們不等，即00.1x..．x或１1.x．．．x就是規(guī)格化的數(shù)；假如它們相等，即００.1x...x或,11．x.．．ｘ就不是規(guī)格化的數(shù),在這種情況下，需要尾數(shù)向左移被以實(shí)現(xiàn)規(guī)格化過程,叫做向左規(guī)格化。在浮點(diǎn)加、減運(yùn)算時(shí),尾數(shù)求和的結(jié)果也也許得到0１.ｘ…x或10.x…x,即兩符號(hào)位不相等，這在定點(diǎn)加、減運(yùn)算中稱為溢出，是不允許的。但在浮點(diǎn)運(yùn)算中,它表白尾數(shù)結(jié)果的絕對(duì)值大于1，此時(shí)將結(jié)果右移一位,階碼加1即可,稱為右規(guī)格化(5)舍入解決在對(duì)階或向右規(guī)格化時(shí)，尾數(shù)要向右移位,這樣被右移的尾數(shù)的低位部分會(huì)被丟掉，從而導(dǎo)致一定誤差，因此要進(jìn)行舍入解決。常用的舍人方法有兩種：一種是“0舍1入”法，另一一種種是“恒置１”法(6）溢出判斷浮點(diǎn)數(shù)的溢出是由階碼的符號(hào)決定的。若階碼也采用雙符號(hào)位補(bǔ)碼表達(dá),當(dāng)階碼為01x…ｘ表達(dá)上溢,此時(shí)浮點(diǎn)數(shù)真正溢出,機(jī)器需停止運(yùn)算，作溢出中斷解決;當(dāng)階碼為１0x…x表達(dá)下溢，浮點(diǎn)數(shù)值趨于零，機(jī)器不作溢出解決，而是按機(jī)器零解決。4．6運(yùn)算器運(yùn)算器重要由算術(shù)邏輯單元、通用寄存器、狀態(tài)字寄存器和有關(guān)的判斷邏輯(例如判結(jié)果是否為０,有無(wú)進(jìn)位，是否溢出等）、局部控制電路和內(nèi)部等組成。[單選,填空]根據(jù)總線所處的位置,可將其分為內(nèi)部總線和外部總線兩類。內(nèi)部總線是指CPU內(nèi)各部件的連線,而外部總線是指系統(tǒng)總線，即ＣＰU與存儲(chǔ)器、I／O系統(tǒng)之間的連線。按總線的邏輯結(jié)構(gòu)來說,總線可分為單向總線和雙向總線。所謂單向總線，就是信息只能一個(gè)方向傳送；所謂雙向總線,就是信息可以向兩個(gè)方向傳送,既可以發(fā)送數(shù)據(jù)，也可以接受數(shù)據(jù)。第5章中央解決器5．1ＣPＵ的功能與組成[簡(jiǎn)答]計(jì)算機(jī)對(duì)信息進(jìn)行的解決(或計(jì)算)是通過程序的執(zhí)行來實(shí)現(xiàn)的。CＰU要控制整個(gè)程序的執(zhí)行,它應(yīng)具有以下幾個(gè)基本功能。(１)程序控制。程序執(zhí)行順序成為程序控制。(2)操作控制。(3)時(shí)間控制。對(duì)各種微操作實(shí)行時(shí)間上的控制稱為時(shí)間控制。(4）數(shù)據(jù)加工。就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。除了上述４個(gè)基本功能之外，ＣＰU還必須能控制程序的輸入和運(yùn)算結(jié)果的輸出以及對(duì)總線_的管理，甚至能解決機(jī)器運(yùn)營(yíng)過程中出現(xiàn)的異常情況和特殊請(qǐng)求即應(yīng)具有中斷理能力。[簡(jiǎn)答]傳統(tǒng)的CＰU由運(yùn)算器和控制器兩大部分組成。現(xiàn)代的CPU重要由運(yùn)算器、控制器和Cache三大部分組成。（1)運(yùn)算器。運(yùn)算器是計(jì)算機(jī)的加工解決部件，是ＣPU的重要組成部分。運(yùn)算器執(zhí)行的所有操作都是由控制器發(fā)出的控制信號(hào)來指揮的,它是計(jì)算機(jī)的執(zhí)行部件。（２)控制器?？刂破髦匾沙绦蛴?jì)數(shù)器(PC)、指令寄存器(IR)、指令譯碼器（ＩD)、微命令發(fā)生器(ＯC)和時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生器等組成,它負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)并控制計(jì)算機(jī)各功能部件執(zhí)行程序的指令序列?？刂破鞯幕竟δ苁?(１）取指令。(2）分析指令。（3)執(zhí)行指令。[簡(jiǎn)答]CＰU中的寄存器是用來暫時(shí)保存運(yùn)算和控制過程的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及控制、狀態(tài)等信息的，可以分為通用寄存器和專用寄存器兩大類。１．通用寄存器在ＣPU邏輯結(jié)構(gòu)模型中，有四個(gè)（Ａ、B、C、Ｄ)通用寄存器，其功能是:當(dāng)ALＵ?qǐng)?zhí)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算時(shí),為AＬU提供一個(gè)工作區(qū)，以減少CPU與外部的數(shù)據(jù)互換,提高CPU的運(yùn)營(yíng)速度。2．專用寄存器專用寄存器是專門用來完畢某一種特殊功能的寄存器,又稱特殊功能寄存器。在ＣPU中至少有五個(gè)重要的專用寄存器,如:程序計(jì)數(shù)器、指令寄存器、狀態(tài)字寄存器、存儲(chǔ)器地址寄存器與存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器。(1)程序計(jì)數(shù)器。為了保證程序可以連續(xù)地執(zhí)行下去,CPＵ必須具有某種手段擬定下一條指令的地址,而程序計(jì)數(shù)器(Pｃ)正是起到這種作用的專用寄存器,又稱為指令計(jì)數(shù)器。(2)指令寄存器。指令寄存器（IＲ)用于暫存從存儲(chǔ)器取出的當(dāng)前指令碼,以保證在指令執(zhí)行期間可以向指令譯碼器(ID)提供穩(wěn)定可靠的指令碼。（3)狀態(tài)字寄存器。狀態(tài)字寄存器用來存放程序狀態(tài)字（ＰSW）。程序狀態(tài)字用于記錄現(xiàn)行程序的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)和機(jī)器的工作方式,是參與控制程序執(zhí)行的重要依據(jù)之一。它重要涉及兩部分內(nèi)容：_是狀態(tài)標(biāo)志,即由運(yùn)算器根據(jù)指令執(zhí)行的結(jié)果所建立的各種狀態(tài)標(biāo)志;二是控制標(biāo)志，是一種用于控制或改變計(jì)算機(jī)工作方式(或狀態(tài)）的標(biāo)志。。(4）存儲(chǔ)器地址寄存器。存儲(chǔ)器地址寄存器(ＭAR)用來保存當(dāng)前CPU所要訪問的內(nèi)存單、元或Ｉ/O設(shè)備的地址。（5)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器。存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器(ＭDR)用來暫時(shí)存放CＰU與存儲(chǔ)器或I/０設(shè)備之間待傳送的數(shù)據(jù)。其作用是:起CPＵ和存儲(chǔ)器、Ｉ/o設(shè)備之間信息傳送中轉(zhuǎn)站的作用。緩沖及補(bǔ)償CＰU和內(nèi)存、Ｉ/O設(shè)備之間在操作速度上的差別。在單累加器結(jié)構(gòu)的運(yùn)算器中還可兼作為操作數(shù)寄存器。[填空]通常把各寄存器之間信息流動(dòng)的通路，稱為“數(shù)據(jù)通路”5.2指令周期［單選、填空］CPU取出一條指令并分析、執(zhí)行該指令，都要完畢一系列的操作，完畢這一系列操作所需要的時(shí)間稱為一個(gè)指令周期。指令周期通常用若干個(gè)ＣPＵ周期(又稱為機(jī)器周期）來表達(dá)。每個(gè)CPＵ周期完畢一項(xiàng)基本任務(wù)，例如取指令、取操作數(shù)、間接尋址、執(zhí)行指令或中斷響應(yīng)等。[單選、填空]由于在一個(gè)CＰU周期肉要完畢若干個(gè)微操作，這些微操作有的可以同時(shí)執(zhí)行，有的需要先后依序執(zhí)行，所以每一個(gè)ＣPＵ周期往往又包含若干個(gè)時(shí)鐘周期（節(jié)拍)，在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)機(jī)器可完畢一個(gè)或幾個(gè)需同時(shí)執(zhí)行的微操作。1.MＯV指令的指令周期MOV是一條RR型指令，該指令周期包含兩個(gè)CPU周期，其中取指令需要一個(gè)CPU周期,執(zhí)行指令需要一個(gè)ＣPU周期。取指周期中,CPU完畢兩件事:一是從內(nèi)存中取出指令,并對(duì)程序計(jì)數(shù)器PC加1，以便為取下一條措令做好準(zhǔn)備;二是對(duì)指令的操作碼和尋址方式進(jìn)行譯碼,以便擬定進(jìn)行什么操作。執(zhí)行周期中，CPU根據(jù)對(duì)指令的譯碼結(jié)果,執(zhí)行將B寄存器中的數(shù)據(jù)傳送到A寄存器中的操作。２．ＬAD指令的指令周期LＡＤ是一條ＲS型指令,該指令周期由三個(gè)CPＵ周期組成。其中，第一個(gè)CPU周期為取指周期,而執(zhí)行周期由兩個(gè)ＣＰU周期組成；第二個(gè)CＰU周期將操作數(shù)的地址裝人存儲(chǔ)器地址寄存器，并完畢地址譯碼;第三個(gè)CPＵ周期從內(nèi)存取出操作數(shù),并送人B寄存器保存。3.ADD指令的指令周期ADＤ是一條RＲ型指令,該指令周期由兩個(gè)ＣＰU周期組成。其中，第一個(gè)CＰU周期為取指周期，第二個(gè)CＰU周期為執(zhí)行周期。4.SＴA指令的指令周期，ＳTA是一條存儲(chǔ)器間接尋址的RS型指令,其指令周期由四個(gè)CPU周期組成。其中,一個(gè)CＰＵ周期為取指周期，三個(gè)ＣＰＵ周期為執(zhí)行周期。5．JMＰ指令的指令周期JＭＰ是一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令,用來改變程序盼執(zhí)行順序，該指令周期需要兩個(gè)CPU周期,其中第一個(gè)CPU周期為取指周期,第二個(gè)CＰU＿周期為執(zhí)行周期。[單選、填空]當(dāng)計(jì)算機(jī)運(yùn)營(yíng)時(shí)，在計(jì)算機(jī)的各部件之間有指令和數(shù)據(jù)不斷地流動(dòng),從而形成了指令流和數(shù)據(jù)流。指令流指的是ＣPU執(zhí)行的指令序列,數(shù)據(jù)流指的是根據(jù)指令所提供的地址依次訪問的數(shù)據(jù)序列。因此，數(shù)據(jù)流是根據(jù)指令流的操作而形成的,也就是說,數(shù)據(jù)流是由指令流來驅(qū)動(dòng)的。在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，通常采用方框圖(或稱為寄存器傳送級(jí))語(yǔ)言來描述一條指令的指令周期。其中，一個(gè)方框代表二個(gè)ＣＰU周期，方框中的內(nèi)容表達(dá)在這個(gè)CPU周期中的所有操作或操作的控制。除了方框以外，還需要一個(gè)菱形框,它用來表達(dá)某種判斷或測(cè)試,但是時(shí)間上它依附于緊接在它前面一個(gè)方框的CPU周期,而不單獨(dú)占用一個(gè)ＣPU周期。尚有一個(gè)“”符號(hào),我們稱它為公操作符號(hào)。這個(gè)符號(hào)表達(dá)一條指令已經(jīng)執(zhí)行完畢，轉(zhuǎn)入“公操作”。所謂公操作，就是一條指令執(zhí)行完畢后,CPU所開始進(jìn)行的一些與指令操作碼無(wú)關(guān)的公共性操作。這些操作重要是ＣＰU對(duì)外設(shè)請(qǐng)求的解決,如中斷解決、DMＡ解決和通道解決等。假如外部設(shè)備沒有向CＰU請(qǐng)求互換數(shù)據(jù),那么ＣPU又轉(zhuǎn)向內(nèi)存取下一條指令。由于所有指令的取指令階段是完全同樣的，因此取指令也可認(rèn)為是公操作。一條指令執(zhí)行結(jié)束后,假如沒有外設(shè)請(qǐng)求,ＣＰＵ一定轉(zhuǎn)入“取指令"操作。5．3時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生器與時(shí)序控制方式[填空］CＰU中也有一個(gè)類似“作息時(shí)間”表的東西，稱為時(shí)序信號(hào)。計(jì)算機(jī)之所以可以準(zhǔn)確、迅速、有條不紊地工作，正是由于在CＰU中有一個(gè)時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生器。機(jī)器一旦被啟動(dòng)，即CPU開始取指令并執(zhí)行指令時(shí)，控制器運(yùn)用時(shí)序脈沖的順序和不同的脈沖間隔(節(jié)拍)，有條理、有節(jié)奏地指揮機(jī)器的動(dòng)作，規(guī)定在這個(gè)脈沖到來時(shí)做什么,在那個(gè)脈沖到來時(shí)又做什么。因此，肘序信號(hào)給計(jì)算機(jī)各功能部件提供了工作時(shí)所需的時(shí)間標(biāo)志[單選、填空］由CPU周期，節(jié)拍電位與時(shí)鐘脈沖組成了計(jì)算機(jī)的多級(jí)時(shí)序系統(tǒng)。一般來說，在組合邏輯控制器中,時(shí)序信號(hào)往往采用CＰＵ周期、節(jié)拍電位與時(shí)鐘脈沖三級(jí)體制。在微程序控制器中，一般采用節(jié)拍電位與時(shí)鐘脈沖的兩級(jí)體制。[簡(jiǎn)答]時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生的功能是產(chǎn)生指令執(zhí)行時(shí)所需的一系列時(shí)鐘脈沖和節(jié)拍電位信號(hào),以定期指令中各種微操作的執(zhí)行時(shí)間和擬定微操作執(zhí)行的先后順序,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各種微操作執(zhí)行時(shí)間上的控制。它重要由如下幾個(gè)部分組成。１.脈沖源脈沖源用來產(chǎn)生具有一定頻率和寬度的脈沖信號(hào)，以作為整個(gè)機(jī)器的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)。只要接通電源，脈沖源立即按照規(guī)定的頻率反復(fù)發(fā)出具有一定占空比的時(shí)鐘脈沖序列,直到關(guān)閉電源為止。為了給機(jī)器提供頻率穩(wěn)定的脈沖信號(hào),一般都采用石英晶體振蕩器作為脈沖源2.節(jié)拍信號(hào)發(fā)生器節(jié)拍信號(hào)發(fā)生器又稱為脈沖分派器,可根據(jù)需要產(chǎn)生多個(gè)節(jié)拍電位信號(hào)，每個(gè)節(jié)拍的寬度正好相應(yīng)的一個(gè)時(shí)鐘周期。節(jié)拍電位的寬度取決于CPU完畢一次操作的時(shí)間,如ALU執(zhí)行一次對(duì)的的運(yùn)算時(shí)間或寄存器之間的一次傳送的時(shí)間等。通常,節(jié)拍發(fā)生器可以用兩種方法構(gòu)成:循環(huán)移位寄存器和計(jì)數(shù)器譯碼節(jié)拍發(fā)生器3.CＰU周期信號(hào)發(fā)生器在計(jì)算機(jī)中,通常CPU周期可以用一個(gè)觸發(fā)器的狀態(tài)連續(xù)時(shí)間來表達(dá)。每個(gè)CＰU周期都有一個(gè)與之相應(yīng)的“周期狀態(tài)”觸發(fā)器。機(jī)器運(yùn)營(yíng)在不同的CPU周期時(shí)，其相應(yīng)的觸發(fā)器被置為“1”，以表達(dá)機(jī)器運(yùn)營(yíng)時(shí)所處的周期狀態(tài)。在CPU周期、節(jié)拍電位與時(shí)鐘脈沖三者之間的關(guān)系中，節(jié)拍電位和時(shí)鐘脈沖都是反復(fù)出現(xiàn)的，節(jié)拍的頻率為時(shí)鐘頻率的l／n，節(jié)拍反復(fù)的時(shí)間間隔稱為CPU周期。4.啟/?？刂七壿媶?停控制邏輯的作用是根據(jù)計(jì)算機(jī)的規(guī)定可靠地開放或封鎖時(shí)鐘信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)的對(duì)的啟動(dòng)或停止。［簡(jiǎn)答］．計(jì)算機(jī)的“微操作與時(shí)序信號(hào)”之間的關(guān)系,稱為時(shí)序控制方式(簡(jiǎn)稱控制方式)，也就是在時(shí)間控制上如何安排微操作,用如何的時(shí)序方式來形成微操作序列。按照同步或異步的關(guān)系，可將控制方式分為同步控制、異步控制和聯(lián)合控制三類。(2)同步控制方式同步控制方式是指用控制器統(tǒng)一發(fā)出的時(shí)序信號(hào)對(duì)各項(xiàng)微操作進(jìn)行控制，即所有微操作都與時(shí)鐘同步。其重要特點(diǎn)是:以時(shí)鐘周期（節(jié)拍)作為基本的時(shí)序單位，把每條指令所相應(yīng)的微操作序列按照時(shí)序性的規(guī)定，將各個(gè)微操作分派到各個(gè)節(jié)拍上去執(zhí)行。優(yōu)點(diǎn)：時(shí)序關(guān)系簡(jiǎn)樸,時(shí)序劃分規(guī)整，控制不復(fù)雜,控制部件在結(jié)構(gòu)上易于集中，設(shè)計(jì)方便。因此在CPU內(nèi)部、其他部件或設(shè)備內(nèi)部，廣泛采用同步控制方式。缺陷：在時(shí)間的安排上不合理，對(duì)時(shí)間的運(yùn)用不經(jīng)濟(jì)。(2）異步控制方式異步控制方式又稱為可變時(shí)序控制方式,其各項(xiàng)操作的時(shí)間不采用統(tǒng)一的時(shí)序信號(hào)控制,執(zhí)行每條指令或每個(gè)操作需要多少時(shí)間就占用多少時(shí)間,因此不規(guī)定各項(xiàng)操作必須在統(tǒng)一的“時(shí)間段＂內(nèi)完畢,時(shí)序系統(tǒng)也不需要為各項(xiàng)操作預(yù)先安排一個(gè)固定的“操作時(shí)間表"。優(yōu)點(diǎn)：能按不同部件、不同設(shè)備的實(shí)際需求分派時(shí)間,沒有時(shí)間上的浪費(fèi),時(shí)間安排緊湊、合理，提高了機(jī)器的工作效率。缺陷：由于沒有統(tǒng)一的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào),而是由各功能部件自己產(chǎn)生各自的時(shí)序信號(hào)自我控制,因而規(guī)定各個(gè)部件要有“應(yīng)答電路”(故又稱為分散控制方式或局部控制方式)，控制比較復(fù)雜。(３）聯(lián)合控制方式這是一種同步控制和異步控制相結(jié)合的方式。設(shè)計(jì)思想是：在部件內(nèi)部采用同步方式或以同步方式為主的控制方式，在部件之間采用異步控制方式。聯(lián)合控制方式重要有四種形式：①采用不定長(zhǎng)度的指令周期和CPU周期。②中央控制與局部控制結(jié)合。③總線周期中允許插人延長(zhǎng)周期。④同步方式中引入異步應(yīng)答。5.4微操作及其實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)在執(zhí)行指令時(shí),大部分的操作是按照指令的需要控制數(shù)據(jù)在機(jī)器各部件之間的傳送及各部件的操作。一方面電控制器發(fā)出讀指令的命令;存儲(chǔ)器接到這個(gè)命令后從存儲(chǔ)器的指定位置讀出指令；在控制器的指令寄存器中進(jìn)行分析，按照時(shí)間的需要結(jié)合機(jī)器的數(shù)據(jù)能路路結(jié)構(gòu),把指令分解成一系列簡(jiǎn)樸的控制信號(hào)和操作,通過控制線路發(fā)往各功能部件，在時(shí)鐘脈沖的作用下，完畢對(duì)寄存器級(jí)、總線級(jí)和各功能部件中各控制點(diǎn)的操作。這些微操作是計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)中最基本的、不可再分解的操作，稱為微操作。５.５組合邏輯控制器控制器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作的指揮控制中心，是計(jì)算機(jī)中解決指令的部件。它按特定的順序取出并解釋每一條指令，產(chǎn)生對(duì)運(yùn)算器、存儲(chǔ)器或其他部件的操作控制命令(又稱為微命令)，完畢指令所規(guī)定的操作?？刂破鞯聂氡窘M成涉及:(1）指令部件。重要任務(wù)是取指令并分析指令,它重要涉及程序計(jì)數(shù)器PC、指令寄存器IR,指令譯碼器ID和地址形成部件等。(2)時(shí)序信號(hào)發(fā)生器。時(shí)序信號(hào)發(fā)生器涉及脈沖源、節(jié)拍信號(hào)發(fā)生器、CＰU周期發(fā)生器和啟?？刂七壿?。(3)微命令發(fā)生器。微命令發(fā)生器是控制器的核心部件，用來產(chǎn)生各種微操作控制命令(信號(hào))。(4)中斷控制邏輯。中斷控制邏輯是用來控制中斷解決的硬件邏輯。(5)操作控制臺(tái)。操作控制臺(tái)是所有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)人機(jī)聯(lián)系的橋梁，從啟、停機(jī)器到操作過程中的人機(jī)干預(yù)或?qū)C(jī)器進(jìn)行測(cè)試等,都必須通過操作控制臺(tái)來實(shí)現(xiàn)。控制器產(chǎn)生微命令的基本依據(jù)是時(shí)間條件(如ＣPU周期、節(jié)拍和脈沖等時(shí)序信號(hào))，指令條件(如操作碼、尋址方式、寄存器號(hào))、機(jī)器工作狀態(tài)（如CPＵ內(nèi)部的程序狀態(tài)字、外部設(shè)備的狀態(tài))和外部請(qǐng)求(如控制臺(tái)請(qǐng)求、外部中斷請(qǐng)求、ＤＭＡ請(qǐng)求)信息等。將這些信息作為輸入條件（邏輯變量)，通過組合邏輯電路直接產(chǎn)生微命令序列。根據(jù)產(chǎn)生微命令的方式不同控制器可分為組合邏輯型、存儲(chǔ)邏輯型和門陣列型三類。第一類稱為組合邏輯控制器，第二類稱為微程序控制器，第三類稱為門陣列控制器。.[單選、填空］根據(jù)產(chǎn)生微命令的方式不同，控制器可分為組合邏輯型、存儲(chǔ)邏輯型和門陣列型三類。第一類稱為組合邏輯控制器，采用組合邏輯技術(shù)來直接產(chǎn)生微命令；第二類稱為微程序控制器，采用存儲(chǔ)邏輯(微程序)來產(chǎn)生微命令；第三類稱為門陣列控制器，它吸取了前兩類控制器的設(shè)計(jì)思想，即組合邏輯技術(shù)與存儲(chǔ)邏輯技術(shù)相結(jié)合的控制器。[簡(jiǎn)答］在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，當(dāng)指令系統(tǒng)、時(shí)序系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)等擬定后,就可以進(jìn)行CPＵ模型的設(shè)計(jì)工作。CPＵ設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)如下：(1）擬定指令系統(tǒng)。設(shè)計(jì)ＣPU時(shí),一方面要擬定它的用途,關(guān)鍵就是要使CＰU的解決能力和它所執(zhí)行的任務(wù)相匹配。（2)擬定總體結(jié)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)指令系統(tǒng)的功能，在CPU中需要設(shè)立哪些寄存器、設(shè)立多少寄存器、采用什么樣的運(yùn)算部件、如何為信息的傳送提供數(shù)據(jù)通路，這些問題都是在擬定CＰＵ總體結(jié)構(gòu)時(shí)需要解決的重要問題。因此，總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是要根據(jù)指令系統(tǒng)的功能擬定組成CＰU模型的各種部件的設(shè)立，以及建立它們之間的數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)。(3)安排時(shí)序。組合邏輯控制器一般采用三級(jí)時(shí)序，而微程序控制器多采用兩級(jí)時(shí)序。(4)擬定指令操作流程和微命令序列。這是設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，需要根據(jù)這一步的設(shè)計(jì)結(jié)果形成最后的控制邏輯。這步設(shè)計(jì)有兩種可供選擇的設(shè)計(jì)線索:一種方法是以CPU周期為線索,另一種方法是以指令為線索。(5）形成控制邏輯。這是設(shè)計(jì)的最后一步，視組合邏輯方式或微程序控制方式的不同而采用不同的設(shè)計(jì)方法。5．6微程序控制器[簡(jiǎn)答］微程序控制器的實(shí)質(zhì)就是將程序設(shè)計(jì)技術(shù)和存儲(chǔ)技術(shù)相結(jié)合,運(yùn)用程序設(shè)計(jì)的思想方法來形成微操作的控制邏輯。同組合邏輯控制相比，微程序控制具有規(guī)整性、靈活性、可維護(hù)性及便于自動(dòng)化設(shè)計(jì)等許多優(yōu)點(diǎn)。[簡(jiǎn)答]微程序控制器的基本術(shù)語(yǔ)有：(１)微命令。微令是控制計(jì)算機(jī)各部件完畢某個(gè)基本操作的命令，它是構(gòu)成控制序列的最小單位。微命令有相容和互斥之分。相容的微命令是指那些可以同時(shí)產(chǎn)生，共同完畢某些微操作的微命令；而互斥的微命令是指在機(jī)器中不允許同時(shí)出現(xiàn)的微命令。(2)微操作。微操作是由執(zhí)行部件接受微命令后所進(jìn)行的最基本的操作。(３)微指令、微地址。微指令是一組實(shí)現(xiàn)一定操作功能的微命令的組合，通常用二進(jìn)制編碼表達(dá)。存放微指令的控制存儲(chǔ)器的單位地址就是微地址。（４)微周期。微周期是指從控制存儲(chǔ)器中讀取一條微指令并執(zhí)行相應(yīng)的操作環(huán)節(jié)所需的肘間。微周期和指令周期之間的差別是,微周期的時(shí)間一般是固定的,指令周期往往是可以變化的。(5)微程序。微程序是一系列微指令的有序集合，每一條機(jī)器指令都相應(yīng)一個(gè)微程序。1．微程序控制器的基本組成(1)控制存儲(chǔ)器ＣM。(2)微指令寄存器μＩR。(3)微地址寄存器μAR。(4)微地址形成電路。2.微程序控制器的工作過程（1)控制存儲(chǔ)器ＣM。控制存儲(chǔ)器是微程序控制器的核心部件,用來存放所有機(jī)器指令的微程序,其性能(涉及容量、速度和可靠性等)與計(jì)算機(jī)的性能密切相關(guān)。（2）微指令寄存器μＩR。該寄存器用來存放從CM中讀出的微指令，它包含兩大部分：一部分是提供微指令的微操作控制字段，另一部分稱為順序控制字段。(3)微地址寄存器μAＲ。在從CＭ中讀取微指令時(shí),微地址寄存器中保存著CＭ的地址，指向相應(yīng)的CM單元。（4)微地址形成電路。根據(jù)微程序執(zhí)行順序的需要，應(yīng)當(dāng)有多種后繼微指令地址的形成方式。3．微指令編碼(1）直接表達(dá)法（不譯碼法）。（２)分段直接編碼法。（3）分段間接編碼法。（４）混合編碼法。４.微地址的擬定方法(1)計(jì)數(shù)器方式(增量方式)。(２)斷定方式。５．7現(xiàn)代CPU設(shè)計(jì)技術(shù)多媒體技術(shù)是指計(jì)算機(jī)把各種不同的電子媒體集成起來,統(tǒng)一進(jìn)行存儲(chǔ)、解決和傳輸。這些電子媒體涉及計(jì)算機(jī)屏幕顯示、CD-ROＭ、視頻光盤以及語(yǔ)言、聲音和圖像的綜合。多媒體技術(shù)解決的重要問題涉及以下幾個(gè)方面：(1)圖像與聲音的壓縮技術(shù)。（2)適應(yīng)多媒體技術(shù)的軟件技術(shù)。（3)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面的技術(shù)。MMX是一種多媒體擴(kuò)展結(jié)構(gòu)技術(shù),它極大地提高了計(jì)算機(jī)在多媒體和通信應(yīng)用方面的功能。帶有ＭMX技術(shù)的ＣPU特別適合于數(shù)據(jù)量很大的圖形、圖像數(shù)據(jù)解決,從而使三維圖形、動(dòng)畫為目的的MPEG視頻、音樂合成、語(yǔ)音辨認(rèn)、虛擬現(xiàn)實(shí)等數(shù)據(jù)解決的速度有了很大提高。第６章存儲(chǔ)器與存儲(chǔ)系統(tǒng)6.1概述[單選、填空、簡(jiǎn)答］存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用來存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器件。要據(jù)不同的特性,可對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行如下分類。根據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的不同,可以把存儲(chǔ)器分為半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁表面存儲(chǔ)器和光材料存儲(chǔ)器。按照存儲(chǔ)器存取方式的不同,可將存儲(chǔ)器分為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAＭ)、順序存取存儲(chǔ)器、直接存取存儲(chǔ)器和只讀存儲(chǔ)器(ROＭ)(３）根據(jù)存儲(chǔ)器中信息的可保護(hù)性,可將存儲(chǔ)器分為易失性存儲(chǔ)器和和非易失型存儲(chǔ)器。(4）按存儲(chǔ)器所處的位置及功能,可將存儲(chǔ)器分為內(nèi)部存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器。[單選、填空］目前在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中通常采用高速緩沖存儲(chǔ)器,主存和外存三級(jí)存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)，稱為存儲(chǔ)器系統(tǒng)。（１）高速緩沖存儲(chǔ)器。商速緩沖存儲(chǔ)器(Caｃhe)是處在主存儲(chǔ)器和CPU之間的一個(gè)快速小容量的存儲(chǔ)器，用來保存CPU正在運(yùn)營(yíng)的程序和數(shù)據(jù)中的活躍部分。與主存儲(chǔ)器相比,它的在存取速度快,但存儲(chǔ)容量小,位成本較高。(２）主存儲(chǔ)器。主存器簡(jiǎn)稱主存,它介于Cache與外部存儲(chǔ)器之間，用來保存CPU正在運(yùn)營(yíng)和將要運(yùn)營(yíng)的程序和數(shù)據(jù)。(３)外存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱外存，用來存放當(dāng)前暫不參與運(yùn)營(yíng)的程序和數(shù)據(jù),以及一些需要永久性保存的信息。和主存相比，外存儲(chǔ)器的容量大、速度慢、每位價(jià)格低。由Cache、主存和外存組成的三級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)，通常又可分為兩個(gè)存儲(chǔ)層次：cacｈｅ/主存層次(Cache存儲(chǔ)系統(tǒng))和主存/外存層次(虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng))。[單選、填空］主存的性能指標(biāo)有:(1)存儲(chǔ)容量。(2)存取時(shí)間。(3)存儲(chǔ)周期。(4）存儲(chǔ)器帶寬。6．2隨機(jī)存取存儲(chǔ)器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAＭ)可分為靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)和動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DＲＡＭ)兩種。ＳRAＭ存儲(chǔ)器的組成一個(gè)SＲAM存儲(chǔ)器由存儲(chǔ)體、地址譯碼器、讀／寫放大器與I/O電路和控制邏輯等組成。(1)存儲(chǔ)體是所有存儲(chǔ)單元的集合體。。(2)地址譯碼器的功能是通過把二進(jìn)制表達(dá)的地址轉(zhuǎn)換成輸出端的有效電平來選中所要的訪問的存儲(chǔ)單元。地址譯碼器有兩種形式:單譯碼方式和雙譯碼方式（3)讀／寫放大器與I/O電路對(duì)寫入存儲(chǔ)單元的信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)或?qū)⒋鎯?chǔ)單元中讀出的信號(hào)進(jìn)行放大整形，并且具有數(shù)據(jù)緩沖的作用。(4)控制邏輯用于控制該芯片是否已被選中。２.ＤRAＭ存儲(chǔ)器的組成ＤRAＭ的存儲(chǔ)原理是:將存儲(chǔ)信息以電荷的形式存于電容之中，這種電容可以是MOS管柵極電容或是專用MＯS電容。通常定義電容充電至高電平時(shí)為“1’’狀態(tài),放電至低電平時(shí)為“0”狀態(tài)。采用存儲(chǔ)電荷方式存儲(chǔ)信息，不需要雙穩(wěn)態(tài)電路,因而可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。DRAM存儲(chǔ)器由存儲(chǔ)體、地址譯碼器、讀/寫放大器、I／O電路、刷新邏輯和控制邏輯等組成。3．CPU與存儲(chǔ)器的連接當(dāng)CＰＵ對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀/寫時(shí)，其過程重要分為三步：(1)由地址總線給出地址信號(hào)。(2)通過控制總線發(fā)出相應(yīng)的讀操作信號(hào)或?qū)懖僮餍盘?hào)。(3)在數(shù)據(jù)總線上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。因此，ＣPU與存儲(chǔ)器的連接也要實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的三類信號(hào)的連接，地址的連接、控制線的連接、數(shù)據(jù)線的連接。[計(jì)算]根據(jù)存儲(chǔ)器所規(guī)定的容量和選定存儲(chǔ)芯片的容量,可以計(jì)算出芯片數(shù)，即：芯片數(shù)=總?cè)萘俊滦酒萘繉⒍鄠€(gè)芯片組合起來構(gòu)成一個(gè)存儲(chǔ)器，有三種方法:位擴(kuò)展、字?jǐn)U展和字位同時(shí)擴(kuò)展。1.位擴(kuò)展位擴(kuò)展,即存儲(chǔ)器芯片的字?jǐn)?shù)夠了，但是每個(gè)字的位數(shù)不夠,需要擴(kuò)展。位擴(kuò)展的連接方式是將各存儲(chǔ)芯片的地址線、片選線和讀寫線相應(yīng)的并聯(lián)起來,而將各芯片的數(shù)據(jù)線單列。2．字?jǐn)U展字?jǐn)U展,即存儲(chǔ)器芯片的每個(gè)字的位數(shù)夠了,但是字?jǐn)?shù)不夠時(shí),需要擴(kuò)展。字?jǐn)U展將芯片的地址線、數(shù)據(jù)線、讀寫控制線并聯(lián)，由片選信號(hào)來區(qū)分各個(gè)芯片。3．字位同時(shí)擴(kuò)展若使用L×K位的芯片組成一個(gè)容量為N×M位的存儲(chǔ)器（L<N,K<M)，則需要在字向和位向同時(shí)進(jìn)行擴(kuò)展。此時(shí),總芯片數(shù)為:(N/Ｌ)×(M／K）。片選信號(hào)的產(chǎn)生方法有：(1)線選法。（2)全譯碼法。(3)部分譯碼法。6.３只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器的最大特點(diǎn)是只讀不寫，具有非易失性，因此ＲOM通常用來保存一些不讓用戶修改或需要永久保存的系統(tǒng)程序。ROM工作時(shí)只能讀出，不能寫人。RＯＭ通常分為：（１)掩模式RＯＭ。.(2)一次編程RＯＭ(PRＯM）?！?3）多次可編程ROM。這類ＲOM有光擦除編程只讀存儲(chǔ)器(EＰＲOＭ)和電擦除編程只讀存儲(chǔ)器（ＥＥＰ-ROM)兩類。(4）閃速存儲(chǔ)器(Flａｓh)。6．4高速存儲(chǔ)器高速存儲(chǔ)可以分為：雙端口存儲(chǔ)器。多模塊交叉存儲(chǔ)器。相聯(lián)存儲(chǔ)器。６.5高速緩沖存儲(chǔ)器主存與Cachｅ的三種基本地址映射方法為：(1）直接映射。(2)全相聯(lián)映射。(3)組相聯(lián)映射。[填空、簡(jiǎn)答]常用的替換算法有三種：最不經(jīng)常使用（LEU）算法、近期最少使用（LRU)算法和隨機(jī)替換。(1)最不經(jīng)常使用(LFU)算法認(rèn)為應(yīng)將一段時(shí)間內(nèi)被訪問次數(shù)最少的那塊從Cacｈｅ中置換出去。這種算法將計(jì)數(shù)周期限定在對(duì)這些特定塊兩次替換之間的間隔時(shí)間內(nèi)，故而不能嚴(yán)格反映近期訪問情況。(２)近期最少使用（ＬRU)算法是將遍期內(nèi)長(zhǎng)期未被訪問過的Ｃaｃｈe塊置換出去。這種算法保護(hù)了剛復(fù)制到Cache中的新數(shù)據(jù)塊，符合Ｃaｃhｅ工作原理，可使Cacｈe有較高的命中率(3)隨機(jī)替換算法的功效只是稍遜于前兩種算法,是最簡(jiǎn)樸的替換算法,根據(jù)一個(gè)隨機(jī)數(shù)選擇一塊替換掉。采用前兩種算法后可使Cacｈe的命中率達(dá)成90%左右。6.６虛擬存儲(chǔ)器[單選]虛擬存儲(chǔ)器是建立在主存/外存層次上的,由操作系統(tǒng)存儲(chǔ)管理軟件及附加硬件裝置(存儲(chǔ)器管理部件MMU）組成的存儲(chǔ)體系。它以透明的方式給用戶提供了一個(gè)訪問速度接近(略慢)于主存儲(chǔ)器，而存儲(chǔ)空間比實(shí)際主存空間大得多的虛擬存儲(chǔ)器。[單選、填空]以頁(yè)為基本單位的虛擬存儲(chǔ)器叫頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器。虛存空間和主存空間都提成同樣大小的頁(yè)，分別稱為虛頁(yè)和實(shí)頁(yè)。[單選、填空]段式虛擬存儲(chǔ)器是一種能與模塊化程序相適應(yīng)的虛擬存儲(chǔ)器。程序中的每個(gè)模塊作為一個(gè)段,用段號(hào)表達(dá)程序各段的編號(hào),各段的長(zhǎng)度不等。各段仍以虛地址編址，虛地址由段號(hào)和段內(nèi)地址組成。[單選、填空]為充足發(fā)揮段式和頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器各自的優(yōu)點(diǎn),可把兩者結(jié)合起來，形成“段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器”的方式，即每個(gè)程序按模塊分段,每段再劃分為頁(yè),頁(yè)面大小與實(shí)存頁(yè)面相同,虛地址的格式涉及段號(hào)、頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址三部分,實(shí)地址只有頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址。虛存與實(shí)存之間信息高度以頁(yè)為基本傳送單位。第7章輸入輸出系統(tǒng)輸入輸出系統(tǒng)是執(zhí)行計(jì)算機(jī)主機(jī)與外界之間信息互換任務(wù)的軟件和硬件的總稱，簡(jiǎn)稱Ｉ/０系統(tǒng)。I／O系統(tǒng)的硬件涉及I/O設(shè)備及其與主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)互換的I／Ｏ接口,軟件涉及各種I/O接口與I/O設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。７．1輸入輸出系統(tǒng)概述［簡(jiǎn)答]一個(gè)完整的接口不僅包含一些硬件電路,還涉及相關(guān)的軟件驅(qū)動(dòng)程序模塊。在PＣ系統(tǒng)中，這些軟件稱為基本輸人輸出系統(tǒng)(BIOS)。接口的分類可以從不同的角度考慮:(1）按數(shù)據(jù)傳送方式分類,有串行接口和并行接口。(２)按功能選擇的靈活性分類,有可編程接口和不可編程接口。(3)按通用性分類．行通用接口和專用接口。(4)按輸入，輸出的信號(hào)分類,有數(shù)字接口和模擬接口。(5)按輸人／輸出的控制方式分類，可分為程序直接控制方式式接口、程序中段控制方式接口、直接存儲(chǔ)器存取(DMA)方式接口,以及更復(fù)雜一些的通道控制方式接口等。[單選、填空]CＰU和外設(shè)互換的基本信息是數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)信息大體分為三種：(1)數(shù)字量。（2)模擬量。(3)開關(guān)量。CPＵ通過I／0指令可實(shí)現(xiàn)的具體操作如下：（1)置位或復(fù)位設(shè)備接口的某些控制寄存器，用于控制I/O設(shè)備執(zhí)行某些動(dòng)作。(2)測(cè)試設(shè)備的某些狀態(tài)?！?）傳送數(shù)據(jù)。在CＰU與外設(shè)之間進(jìn)行一次數(shù)據(jù)互換。I/O端口的編址方式有:統(tǒng)一編址方式和獨(dú)立編址方式。（1）統(tǒng)一編址方式所謂統(tǒng)一編址,就是把I／O端口和存儲(chǔ)單元統(tǒng)一編址。統(tǒng)一編址方式的優(yōu)點(diǎn)是：CPU對(duì)I/O端口的操作與對(duì)存儲(chǔ)單元的操作采用完全相同的指令,任何存儲(chǔ)器操作指令都可以用來操作I/O端口，CPＵ不必設(shè)立專門的I/O指令。、統(tǒng)一編址方式的缺陷是：I/Ｏ端口占用了一部分存儲(chǔ)器的地址空間，使存儲(chǔ)器的地址空間減少；存儲(chǔ)器操作指令長(zhǎng)度比專門的I/O指令要長(zhǎng),因而執(zhí)行Ｉ/O操作的時(shí)間較長(zhǎng);并且,從指令上不易區(qū)分是訪問主存單元還是用于輸入/輸出操作，程序可讀性差。(２)獨(dú)立編址方式所謂獨(dú)立編址,就是把I/Ｏ端口和存儲(chǔ)單元分別獨(dú)立編址。獨(dú)立編址方式的優(yōu)點(diǎn)是:I/O端