网络工程师辅导教程计算机硬件基础知识部分PPT课件下载推荐.ppt

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采用总线结构连接单总线结构：

各部件间通过总线交换信息优点：

扩充I/O设备容易缺点：

分时使用总线，限制了信息传送的吞吐量适用：

微机、小型机,计算机系统基本组成,双总线结构：

CPU与主存间设专用高速存储总线以CPU为中心：

I/O设备与主存间信息交换需经CPU进行优点：

控制线路简单，对I/O总线传送速率要求较低缺点：

CPU工作效率较低,计算机系统基本组成,双总线结构：

CPU与主存间设专用高速存储总线以存储器为中心：

主存可通过系统总线直接与I/O设备交换信息优点：

信息传送速率高缺点：

增加硬件投资,计算机系统基本组成,通道结构：

I/O设备较多，输入输出操作频繁时采用优点：

可扩展性好、CPU负担轻、系统效率高缺点：

结构相对复杂、成本较高适用：

大、中型机,机内数据表示形式原码、反码、补码、移码,书写的真值包括数值部分及其符号（/）真值在计算机中的表示称为机器数机器数的表示方法有原码、反码、补码、移码，要注意正、负数的区别正数的原码、反码、补码完全相同，其符号位为“0”，其余位取值不变对于负数，负数的原码其符号位为“1”，其余各位取值不变；

负数的反码其符号位为“1”，其余各位在原码基础上按位取反；

负数的补码其符号位为“1”，其余各位在原码的基础上按位求反，再在末位上加“1”,机内数据表示形式移码,机器数的又一种表示方法，又称增码常用来表示浮点数的阶码移码的符号位，用1表示正号，而0表示负号求法:

把其补码的符号位直接变反即可,机器数的运算补码的加、减运算,运算规则,机器数的运算补码的加、减运算,当运算结果超过定点数表示范围，则产生溢出进位判决法令表示次高位（最高数值位）向最高位（符号位）的进位，表示符号位的进位，则时有溢出，否则无溢出双符号位判决法采用两位二进制数表示符号位：

00正号11负号若运算结果符号位为01（正溢出）或10（负溢出）,试题举例,用n个二进制位表示带符号纯整数时，已知X补、Y补，则当（46）时，等式X补+Y补=X+Y补成立。

（46）A、-2n（X+Y）2n-1B、-2n-1（X+Y）2n-1C、-2n-1-1（X+Y）2n-1D、-2n-1（X+Y）2n,试题举例,用n个二进制位表示带符号纯整数时，已知X补、Y补，则当（46）时，等式X补+Y补=X+Y补成立。

（46）A、-2n（X+Y）2n-1B、-2n-1（X+Y）2n-1C、-2n-1-1（X+Y）2n-1D、-2n-1（X+Y）2n,答案：

B,定点数表示,定点整数、定点小数小数点位置是约定的，并没有具体的硬件定点数的不足表示范围有限，太大或太小的数都不能表示除法不精确,浮点数的表示及其规格化,任意浮点数N可用阶码E和尾数F表示F:

数值的有效数字决定精度，定点小数（带符号纯小数）E:

小数点的位置决定数值范围，定点整数（带符号纯整数）R是阶码的底，又称基数，隐含表示，通常R=2，则E和F可分别指定为原码、反码、补码、移码特别注意E和F分别以什么码表示，否则就惨了浮点数表示格式（格式非固定）：

浮点数的规格化,为了规范，规定在运算结束将运算结果存到机器中时，必须是规格化的浮点数规格化浮点数尾数的最高数值位是有效数字，即正尾数负尾数,试题举例,计算机中16位浮点数的表示格式为03415其中阶码4位（含1位符号）为定点整数，尾数12位（含1位符号）为定点小数，设一个数机器码为1110001010000000。

若阶码为移码且尾数为原码，则其十进制真值为A；

若阶码为移码且尾数为反码，则其十进制真值为B；

若阶码为补码且尾数为原码，则其十进制真值为C；

若阶码为补码且尾数为补码，则其十进制真值为D，将其规格化后的机器码为E。

供选择的答案,A-D:

（1）0.078125

（2）20（3）1.25（4）20.969375E:

（1）1110001010000000

（2）11110101000000（3）1101010100000000（4）11110001010000,答案,A:

（2）B:

（2）C:

（1）D:

（1）E:

（3）,字符数据的表示方法,字符（包括数值、文字、英文字母）进入计算机时，必须转换成二进制，称字符编码BCD码：

用4位二进制代码表示1位十进制数有权码:

例,8421码等无权码:

例,余3码,格雷码等注：

余3码8421码0011格雷码编码规则是相邻两个代码间只有一位不同,字符数据的表示方法,ASCII码：

（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）用7位二进制数表示，可表示128个符号，包括字母、数字、专用字符和控制字符，国际标准ISO646，又称国际5号代码IA5。

常用的7位ASCII码：

30H39H对应十进制数0941H对应大写A61H对应小写a，相差20H20H表示空格SP0DH表示回车CR,汉字的处理汉字编码,汉字的编码输入（外码）汉字的存储（内码）汉字的输出（字形码）,汉字信息处理系统模型输入输入码国标码内码字形码输出,输入时汉字转化为输入码计算机处理汉字时采用机内码显示汉字时转化为显示字形码交换汉字时又采用交换码,试题举例,若某汉字的机内码为BFF0H，则该汉字的国标码为

（1），而该汉字的区位码为

（2）。

（1）

（2）A.3F70HB.1F50HC.2F80HD.DF0FH,答案：

（1）A

（2）B,计算机体系结构CPU,功能指令控制：

控制机器保证顺序执行程序操作控制：

指令分析时间控制：

对各种微操作实施时间控制数据加工：

对数据做算术/逻辑运算得到结果,计算机体系结构CPU组成寄存器,累加器通用寄存器组：

工作寄存器，提高运算速度标志寄存器：

S,Z,C,O（或V）,P指令寄存器IR地址寄存器：

CS,DS,SP和程序计数器PC等注：

上述寄存器分属于运算器和控制器,计算机体系结构CPU组成运算器,功能算术运算逻辑运算基本结构ALU累加器ACC寄存器组多路转换器,计算机体系结构CPU组成控制器CU,基本功能：

时序控制、执行控制输入信号：

时钟信号、指令寄存器IR、标志位、控制总线上的控制信号输出信号：

CPU内的控制信号、发往控制总线的控制信号基本组成：

指令寄存器IR、指令译码器、程序计数器PC、时序部件、微操作形成部件、程序状态字PSW寄存器,计算机体系结构控制器基本功能,时钟周期时钟周期：

T周期，机器主频，时间基准机器周期（CPU周期）：

微操作时间指令周期：

执行一条指令所需时间,计算机体系结构控制器基本功能,中断控制逻辑中断处理过程中断响应过程：

关中断；

断点保护；

入口地址置入PC中断服务过程：

保护现场；

开中断；

执行服务程序；

恢复现场；

返回,计算机体系结构控制器基本功能,中断控制逻辑中断的种类按中断源的位置分：

内部中断、外部中断按中断源的类型分：

硬件中断、软件中断按中断源的屏蔽特性分：

可屏蔽中断、非屏蔽中断,计算机体系结构控制器基本功能,中断控制逻辑多重中断：

中断排队中断嵌套,试题举例（2004年下半年网络工程师上午试题3）,中断响应时间是指（3）。

（3）A.从中断处理开始到中断处理结束所用的时间B.从发出中断请求到中断处理结束所用的时间C.从发出中断请求到进入中断处理所用的时间D.从中断处理结束到再次中断请求的时间,答案：

（3）C,试题举例（2003年程序员上午试题58）,在微型计算机中，采用中断方式的优点之一是（58）。

（58）A简单且容易实现BCPU可以不工作C可实时响应突发事件D传送速度最快,答案：

C,试题举例（2004年上半年高程上午试题47）,在中断响应过程中，CPU保护程序计数器的主要目的是（47）。

（47）A.使CPU能找到中断服务程序的入口地址B.为了实现中断嵌套C.为了使CPU在执行完中断服务程序时能回到被中断程序的断点处D.为了使CPU与I/O设备并行工作,答案：

（47）C,计算机体系结构控制器的实现,两种方法：

硬布线逻辑（hardwiredimplementation）由组合电路实现微程序控制（micro-programmedimplementation）CISC、RISC,试题举例（2003年程序员上午试题56）,下面关于组合逻辑控制器正确的描述是：

_。

A组合逻辑控制器是由软件实现的，所以比较灵活B组合逻辑控制器是由硬件实现的，因此速度很快C组合逻辑控制器是由软件实现的，所以容易修改D组合逻辑控制器是一系列微指令实现的，因此体积很小,分析,按照控制信号产生的方式不同，控制器分为微程序控制器和组合逻辑控制器两类微程序控制器是将全部控制信号存储在控制器中。

优点：

控制信号的逻辑设计，实现及改动都较容易。

缺点：

产生控制信号所需的时间较长。

组合逻辑控制器，又称硬布线方式控制器，是用组合逻辑的门电路实现控制信号。

产生控制信号所需的延迟时间少，对提高系统的运行速度有利。

控制信号的逻辑设计复杂，用门电路实现也较困难，尤其要变动一些设计更不方便,答案：

B,计算机体系结构存储器系统分类,按位置：

内存（主存）、外存（辅存）按材料：

磁存储器、半导体存储器、光存储器按工作方式：

读写存储器、只读存储器按访问方式：

按地址访问、按内容访问按寻址方式：

随机存储器、顺序存储器、直接存储器,计算机体系结构存储系统层次结构,三级结构高速缓存Cache+主存辅存目的是解决主存与CPU速度不匹配问题两级结构（主存辅存）目的是解决存储器容量不足的问题注：

若将CPU内的寄存器也看成是一个层次，则可将存储系统增加一个层次,计算机体系结构存储器系统主存（半导体存储器）,RAM：

断电后信息丢失，SRAM（集成度低，不需刷新），DRAM（集成度高，动态刷新）掩膜ROM：

厂家写入PROM：

一次性写入EPROM：

紫外线擦除EEPROM：

电可擦除闪存FM（flashmemory）：

特性介于EPROM和EEPROM之间，类似EPROM，可用电信号进行删除工作（不能单字节），速度远快于EPROM，集成度与EPROM相当，高于EEPROM存储器周期：

两次相邻存取之间所需时间存储器带宽：

每秒钟能访问的bit数,试题举例,某内存按字节编址，存储器芯片的容量为16K4bit，用此芯片构成从40000H到BFFFFH的内存，要用

（1）片这样的芯片。

某EPROM芯片上有24条地址线A0A23，数据线为8条D0D7，该EPROM芯片的容量为

（2）。

（1）A.8B.16C.32D.64

（2）A.1024KBB.4MBC.8MBD.16MB,答案：

（1）D

（2）D,试题举例（2000年高程上午试题10）,假设某计算机具有1M字节的内存（目前使用的计算机往往具有64M字节以上的内存），并按字节编址，为了