計(jì)算機(jī)組成原理最后沖刺重難點(diǎn)梳理_跨考網(wǎng)

（一）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論主要內(nèi)容
本章重點(diǎn)：要求讀者掌握一個(gè)較細(xì)化的計(jì)算機(jī)組成框圖，本章的難點(diǎn)是計(jì)算機(jī)如何區(qū)分同樣以0、1代碼的形式存在存儲(chǔ)器中的指令和數(shù)據(jù)。

重要概念
1．? 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)；
2．? 硬件、計(jì)算機(jī)、主機(jī)、CPU、主存、輔存、外部設(shè)備；
3．? 軟件、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件；
4．? 高級(jí)語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、機(jī)器語(yǔ)言；
5．? 計(jì)算機(jī)組成和計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)；
6．? 存儲(chǔ)單元、存儲(chǔ)元件、存儲(chǔ)基元、存儲(chǔ)字、存儲(chǔ)字長(zhǎng)、存儲(chǔ)容量；
7．? 機(jī)器字長(zhǎng)、指令字長(zhǎng)、存儲(chǔ)字長(zhǎng)；
8．? 下列英文縮寫的含義：
CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、M.M、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS。

（二）計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用主要內(nèi)容
本章重點(diǎn)要求學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生、發(fā)展、應(yīng)用的簡(jiǎn)要?dú)v史。

計(jì)算機(jī)的發(fā)展
1．第一代計(jì)算機(jī)（1946年~1957年）
2．第二代計(jì)算機(jī)（1958年~1964年）
3．第三代計(jì)算機(jī)（1965年~1971年）
4．第四代計(jì)算機(jī)（1971年至今）

計(jì)算機(jī)的分類及應(yīng)用
1．計(jì)算機(jī)的分類
按信息的形式可分為數(shù)字計(jì)算機(jī)和模擬計(jì)算機(jī)。按計(jì)算機(jī)在系統(tǒng)中所處的地位可分為實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī)和分時(shí)控制計(jì)算機(jī)。按機(jī)器的通用程度可分為通用計(jì)算機(jī)和專用計(jì)算機(jī)。
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2．計(jì)算機(jī)的應(yīng)用
?? 科學(xué)計(jì)算與數(shù)據(jù)處理；
?? 工業(yè)控制和實(shí)時(shí)控制；
?? 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；
?? 虛擬現(xiàn)實(shí)；
?? 辦公自動(dòng)化和管理信息系統(tǒng)；
?? CAD/CAM/CIMS；
?? 多媒體技術(shù)。

（三）系統(tǒng)總線主要內(nèi)容
學(xué)習(xí)本章應(yīng)重點(diǎn)掌握：
1. 有關(guān)總線的基本概念。
2. 如何克服總線的瓶頸。
3. 如何對(duì)總線進(jìn)行管理，包括判優(yōu)控制和通信控制。
本章的難點(diǎn)是總線的通信控制，既要解決通信雙方如何獲知傳輸?shù)拈_始和結(jié)束，又要使
通信雙方按規(guī)定的協(xié)議互相協(xié)調(diào)配合來(lái)完成通信任務(wù)。

（四）存儲(chǔ)器主要內(nèi)容
學(xué)習(xí)本章應(yīng)重點(diǎn)掌握：
1．存儲(chǔ)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)的概念，了解Cache－主存和主存－輔存層次的作用，以及程序訪問(wèn)的局部性原理與存儲(chǔ)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
2．各類存儲(chǔ)器（主存、Cache、磁表面存儲(chǔ)器）的工作原理及技術(shù)指標(biāo)。
3．半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片的外特性以及與CPU的連接。
4．如何提高訪存速度。

本章的難點(diǎn)包括：
1．由于不同的存儲(chǔ)芯片其基本單元電路是不同的，學(xué)習(xí)時(shí)不必死記硬背其具體電路，應(yīng)從本質(zhì)上理解其讀寫原理，從而提高對(duì)硬件電路的“讀圖”能力和分析能力。
2．在設(shè)計(jì)存儲(chǔ)芯片與CPU連接電路時(shí)，關(guān)鍵在于存儲(chǔ)芯片選片邏輯的確定。要求學(xué)生必須綜合應(yīng)用以前學(xué)過(guò)的電路知識(shí)，結(jié)合存儲(chǔ)芯片的外特性，合理選用各種芯片，準(zhǔn)確畫出存儲(chǔ)芯片與CPU的連接圖。
　　3．不同的Cache－主存地址映象，直接影響主存地址字段的分配及替換策略和命中率。

（五）輸入輸出系統(tǒng)主要內(nèi)容
本章重點(diǎn)要求掌握主機(jī)與I/O交換信息的三種控制方式（程序查詢、程序中斷和DMA），以及它們各自所需的硬件及軟件支持。

本章的難點(diǎn)包括：
1．處理I/O中斷的各類軟、硬件技術(shù)的運(yùn)用。
2．DMA與主存交換數(shù)據(jù)的三種方法各自的特點(diǎn)。
3．周期竊取的含義。
4．CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求和DMA請(qǐng)求的時(shí)間。

（六）計(jì)算機(jī)的運(yùn)算方法主要內(nèi)容
學(xué)習(xí)本章應(yīng)重點(diǎn)掌握：
1．機(jī)器數(shù)與真值的區(qū)別。
2．計(jì)算機(jī)中如何表示數(shù)的符號(hào)。如何表示“小數(shù)點(diǎn)”。
3．各種機(jī)器數(shù)（原碼、補(bǔ)碼、反碼、移碼）的應(yīng)用場(chǎng)合及其它們與真值的相互轉(zhuǎn)換。
4．當(dāng)機(jī)器字長(zhǎng)確定以后，對(duì)應(yīng)定點(diǎn)機(jī)和浮點(diǎn)機(jī)中各種機(jī)器數(shù)的表示范圍。
5．移位運(yùn)算在計(jì)算機(jī)中的特殊作用，以及不同機(jī)器數(shù)的移位規(guī)則。
6．定點(diǎn)補(bǔ)碼加、減、乘（Booth算法）、除運(yùn)算和原碼乘除運(yùn)算。
7．浮點(diǎn)補(bǔ)碼加減運(yùn)算。
8．如何提高運(yùn)算器的速度。
9．快速進(jìn)位鏈的設(shè)計(jì)。

本章的難點(diǎn)包括：
1．由于±0的補(bǔ)碼表示形式相同，故在機(jī)器字長(zhǎng)相同的條件下，補(bǔ)碼比原碼和反碼能多表示一個(gè)負(fù)數(shù)。
2．區(qū)分浮點(diǎn)數(shù)和補(bǔ)碼表示的浮點(diǎn)規(guī)格化數(shù)這兩個(gè)不同的概念，前者指的是真值，后者指的是機(jī)器數(shù)。由于補(bǔ)碼規(guī)格化數(shù)的特殊約定，兩者表示的數(shù)其范圍是不同的。
3．在定點(diǎn)機(jī)和浮點(diǎn)機(jī)中，如何判斷運(yùn)算結(jié)果溢出。
4．原碼和補(bǔ)碼乘除法運(yùn)算其根本區(qū)別是對(duì)符號(hào)位的處理。原碼乘除法，結(jié)果的符號(hào)均和數(shù)值部分的運(yùn)算分開進(jìn)行；而補(bǔ)碼乘除法，結(jié)果的符號(hào)是在數(shù)值部分的運(yùn)算過(guò)程中自然形成的。
5．由于不同的機(jī)器數(shù)運(yùn)算規(guī)則不同，造成運(yùn)算器的硬件組成也不同（包括寄存器的位數(shù)，全加器輸入端的控制電路等）。
6．區(qū)別[-x]和[-x*]（x*是真值x的絕對(duì)值）。
7．浮點(diǎn)數(shù)的階碼采用移碼運(yùn)算時(shí)，其階碼運(yùn)算規(guī)則和溢出判斷規(guī)則與補(bǔ)碼運(yùn)算是不同的。

（七）指令系統(tǒng)主要內(nèi)容
學(xué)習(xí)本章應(yīng)重點(diǎn)掌握：
1．? 指令系統(tǒng)主要體現(xiàn)在它的操作類型、數(shù)據(jù)類型、地址格式和尋址方式等方面。
2．? 機(jī)器指令的一般格式以及指令字中各字段的作用。
3．? 不同的地址格式對(duì)訪存次數(shù)、尋址范圍的影響。
4．? 不同的尋址方式對(duì)操作數(shù)的尋址范圍、所需的硬件支持、信息加工流程以及編程的影響。
5．? RISC的主要特點(diǎn)及其與CISC的區(qū)別。
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本章的難點(diǎn)包括：
1．? 掌握設(shè)計(jì)指令格式的方法，學(xué)會(huì)根據(jù)指令系統(tǒng)的要求，確定指令字中各字段的位數(shù)及其含義。
2．? 擴(kuò)展操作碼技術(shù)的運(yùn)用。
3．? 當(dāng)指令字長(zhǎng)不等于存儲(chǔ)字長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)格外注意各種尋址方式和地址格式的運(yùn)用。
4．? 在可按字節(jié)和字尋址的存儲(chǔ)器中，不同的機(jī)器，其數(shù)據(jù)的存放方式是不同的。
5．? 數(shù)據(jù)“邊界對(duì)準(zhǔn)”方式和“邊界不對(duì)準(zhǔn)”方式對(duì)訪存操作的影響。

（八）CPU的結(jié)構(gòu)和功能主要內(nèi)容
學(xué)習(xí)本章應(yīng)重點(diǎn)掌握：
1．?? CPU的功能和硬件組成。
2．?? CPU工作周期和指令周期的概念。
3．?? 一個(gè)完整的指令周期中的信息流程。
4．?? 如何提高控制器的處理能力。
5．?? 中斷系統(tǒng)需要解決的問(wèn)題及實(shí)施方案。

本章的難點(diǎn)是掌握各種中斷技術(shù)。由于本章突出解決各種中斷的共性問(wèn)題，因此與第五章I/O中斷相比，能更全面地體現(xiàn)中斷系統(tǒng)在CPU中的重要地位和作用。建議結(jié)合第五章學(xué)習(xí)中斷系統(tǒng)，這樣更有利于建立整機(jī)概念。

（九）控制單元的功能主要內(nèi)容
學(xué)習(xí)本章應(yīng)重點(diǎn)掌握：
1． 對(duì)應(yīng)不同的指令，控制單元應(yīng)發(fā)出哪些不同的操作命令。
2．? 控制單元在不同指令的取指、間址和中斷周期中，發(fā)出哪些相同的操作命令。
3．? 多級(jí)時(shí)序系統(tǒng)的作用。
4．? 控制單元的控制方式。

本章的難點(diǎn)是：
1．? 指令周期、機(jī)器周期、時(shí)鐘周期與操作命令的關(guān)系。
2．? 中央控制和局部控制相結(jié)合的同步控制方式。
不同結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)（總線結(jié)構(gòu)和非總線結(jié)構(gòu)）控制信號(hào)的特點(diǎn)。

（十）控制單元的設(shè)計(jì)主要內(nèi)容
學(xué)習(xí)本章應(yīng)重點(diǎn)掌握：
1．結(jié)合時(shí)序系統(tǒng)的概念，對(duì)不同指令相應(yīng)的微操作命令安排節(jié)拍。
2．組合邏輯控制單元的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)步驟、硬件組成及其工作原理。
3．微程序控制單元的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)步驟、硬件組成及其工作原理。
4．比較兩種控制單元微操作命令節(jié)拍安排的區(qū)別。

本章的難點(diǎn)包括：
1．微指令的控制方式（編碼方式）及后繼微指令地址的形成方式。
2．確定微指令格式，編寫微指令的碼點(diǎn)。

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