学习笔记——《计算机组成原理》

框图

计算机结构

第一章 总线

1、什么是总线?
总线是连接各个部件的信息传输线,是各个部件共享的传输介质。
2、总线特点?
相对于一对一的连线来说,可拓展性更好,也更省空间,但是某个时刻只能有一对部件进行通信。
3、总线传输方式?
串行和并行。并行一次可以传输N个信号,效率高,但是距离长会导致数据丢失,因此适合内部传输;串行一次只能传输一个信号,特点正好相反,适合部件之间传输。
4、总线分类?

  • 片内总线:芯片内部的总线
  • 系统总线:计算机各部件之间的信息传输线
  • 通信总线:计算机之间或计算机与其它系统之间的通信
    系统总线分为三类:
    系统总线分类

5、总线传输周期?
- 申请分配阶段:主模块申请,总线仲裁决定
- 寻址阶段:主模块向从模块 给出地址 和 命令
- 传数阶段:主模块和从模块 交换数据
- 结束阶段:主模块 撤消有关信息

6、总线通信方式?
- 同步通信:由统一时标 控制数据传送
- 异步通信:采用应答方式,没有公共时钟标准
- 半同步通信:同步、异步结合
- 分离式通信:充分挖掘系统总线每个瞬间的潜力

第二章 数据的表示和运算

第三章 存储系统

1、主存的基本组成?
在这里插入图片描述

2、主存与CPU的联系?
在这里插入图片描述
3、主存中存储单元地址的分配?
大端存储:低位字节存储在高位地址,高位字节存储在低位地址;
小端存储:高位字节存储在高位地址,低位字节存储在低位地址。
在这里插入图片描述

x86机器采用的是小端、小尾方式
4、半导体存储芯片简介?
在这里插入图片描述
地址线:单向 数据线:双向
假设地址线有n条,数据线m条,则芯片容量为*2^n m
片选线两种标识方式:CS和CE,CS(芯片选择信号)低电平表示有效,CE(芯片使能信号)
读写控制线,可以一条,可能有两条。若两条:WE和OE,WE(允许写),OE(允许读);若一条:WE(低电平写,高电平读)
在这里插入图片描述

5、随机存取存储器?
1、静态RAM(SRAM)
最基本SRAM由T1~T4,4个触发器和T5\T6行开关共六个晶体管组成
2、动态RAM(DRAM)
基本单元主要由一个晶体管和一个电容组成,电容中有电荷代表“1”,没有电荷代表“0”。 由于电容中的电荷会随着时间而慢慢泄露,所以需要周期性地进行“充电”,这也是“Dynamic”的由来。
6、只读存储器?
- 掩模 ROM (MROM):只可读
- PROM (一次性编程)
- EPROM (多次性编程)
- EEPROM (多次性编程)
- Flash Memory (闪速型存储器)
7、主存储器与CPU的连接?
首先对单个存储芯片进行字、位拓展,再进行:
- 地址线的连接
- 数据线的连接
- 读/写命令线的连接
- 片选线的连接
- 合理选择存储芯片
- 其他时序、负载
详细可以参考博文:主存储器与CPU的连接详解

高速缓冲存储器

1、为什么要用Cache?——避免CPU空等现象
在这里插入图片描述
2、主存系统的效率?
在这里插入图片描述

IO设备

1、IO指令?
操作码+命令码+设备码
2、IO中断的产生?
在这里插入图片描述

DMA方式

计算机的运算方法

指令系统

第八章 CPU结构和功能

第九章 控制单元的功能

第十章 组合逻辑设计、微程序设计

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