计算机语言文档格式.docx

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指令简单，长度固定，格式少，寻址方式简单；

只有取数和存数两条指令能访问存储器；

执行时间短，大部分指令在一个周期内即可完成3、编译系统上的特点：

编成3阶段：

源程序→中间码→程序连接→可执行程序；

对中间码进行优化，使更有效地支持高级语言；

具备差错功能

微信计算机系统：

微型计算机的分类:

1、按字长分：

分为16位机、32位机、64位机

2、按所用集成芯片片数分：

单片机（适于控制，便于嵌入）和多片机

3、按所用印刷电路板数分：

单板机（适于控制，便于嵌入）和多板机

4、按所用微处理器分：

Pentium、P2、P3、P4机

5、按功能分：

PC机（personalcomputer）和工作站（WS，workstation,其特点是速度快，储存容量大，图形处理能力强配有高分辨率显示器，网络通讯功能强）

计算机的性能指标:

运算速度、CPU时间和执行时间

1、运算速度单位为MIPS（每秒百万条指令）和MELOPS（每秒百万条浮点操作）

MIPS=时钟频率/CPI（每条指令的平均时钟数）*106

不同程序、不同计算机、不同指令的速度值都不同

2、CPU时间CPU时间=时钟周期*每条指令平均时钟数（CPI）和执行次数（IC）

3、执行时间CPU时间+访存等待时间+I/O机构耗时+操作系统开销+外部总线延迟

4、提高计算机性能：

⑴提高CPU性能⑵减少访存等待时间⑶减少I/O机构耗时⑷采用高效操作系统⑸提高外部总线传输效率

权、进位制间的转换（p19）

变形码、移码和浮点数（p33）

变形码：

符号位改为多位，用每位是1表示负，每位是0表示正。

例：

[+1011]变原=00,001011

[+1011]变反=00,001011

[+1011]变补=00,001011

[-1011]变原=11,001011

[-1011]变反=11,110100

[-1011]变补=11,110101

[-0.1011]变原=11.101100

[-0.1011]变反=11.010011

[-0.1011]变补=11.010100

定点加（p44）

浮点运算（p60）

十进制数的编码

1、8421码（BCD）码十进制的每一个数码由4位二进制数码表示；

代码每一位都有固定的权，所以又称有权码；

代码中为1的各位权加起来则对应其十进制数码，所以又称加权码。

特点：

4位编码；

有权码，每位权从左到右为8、4、2、1；

编码简单，相当于十进制数码对应的二进制数

2、2421码十进制的每一个数码由4位（a3,a2,a1,a0）二进制数码构成，2a3+4a2+2a1+1a0的值等于该码对应的十进制数码。

有权码，每位权从左到右为2、4、2、1；

对9的自补码，即只要该码自身按位取反，便可得到该码对应的十进制数对9的补码的2421码。

3、其他加权码5211码、84-2-1码、4311码，都是4位编码和对9的自补码

4、余3码把每个8421码都加上0011，便可得到余3码

无权码；

对9的自补码；

两个余3码相加，若和无进位，结果减0011，若和有进位，结果加0011；

5、Gray码有8421码相邻两位异或，即可得一种Gray码

马距为1；

对应于十进制数2m-1的Gray码只有第m位为1

字符和汉字编码

ASCⅡ码：

7位二进制编码，共128个代码

EBCDIC码：

8位二进制编码，共256个代码

汉字的编码：

国标码、机内码（汉字的标识码）、机外码（汉字的输入方式）

国标码：

用两个字节的十六进制表示；

所有符号按区编排，共设94区，每区94个汉字或符号；

包括汉字基本字符集，分为一级汉字（3755个）和二级汉字（3008个）。

机内码：

计算机内部用来表示汉字的编码，主要是以国标码为基础的编码。

机外码：

区位码、国标码、首尾码、拼音码、五笔字型码和汉字键盘等。

便于记忆；

代码短；

重码少。

循环冗余检验码

循环冗余检验码主要用于同步通信上，由左边信息码和右边检验码两部分组成；

若信息码占k位，则检验码占（n-k）位，其中n为整个循环冗余检验码的字长，故该检验码也称（n,k）码；

检验码由信息码产生，检验码位数越长，其检验能力就越强。

生成方法：

有一个（7,3）码，设生成多项式为x4+x3+x2+1,令信息码为001，求出其检验位。

【第一步】代码001左移（7-3）位得10000

【第二步】写出生成多项式所对应的二进制数，即11101

【第三步】10000除以11101得1余1101

（该除法是模2运算，0-0=0,0-1=1,1-0=1,1-1=0）

所以检验位为1101

逻辑代数基本运算与基本逻辑门（P84真值表、逻辑图、逻辑符号）

逻辑函数的定理（P92）：

【定理一】任何一个逻辑函数都可以只用与或逻辑来表示。

【推论2】任何一个逻辑函数都可以展为主加法标准型（最小项表达式）。

【定理二】任何一个逻辑函数都可以只用或与逻辑来表示。

【推论3】任何一个逻辑函数都可以展为主乘法标准型（最大项表达式）。

【定理三】任何逻辑函数都可以只用与非逻辑来表示。

【定理四】任何逻辑函数都可以只用或非逻辑来表示。

【定理五】任何逻辑函数都可以只用与或非逻辑来表示。

【定理六】n个变量A1，A2，...，An的逻辑函数f（A1，A2，...，An）可以表示成f（A1，A2，...，An）=f（0...00）

1。

。

n+f（0...01）

n-1An+...+f（11...1）A1。

An

【定理七】n个变量A1，A2，...，An的逻辑函数f（A1，A2，...，An）可以表示成f（A1，A2，...，An）=f[（0...0）+A1+...+An-1+An]•[f（0...01）+A1+...+An-1+

n]•...•[f（1...1）+

1+。

+

n]

逻辑函数的3种表示形式：

逻辑式：

任何逻辑函数都可以用它所需的有限个变量和逻辑运算符号•、+、-所组成而成的式子来表示，这种表示就叫逻辑函数表达式，简称逻辑式。

真值表：

把每一组输入变量的取值和所对应的输出变量（逻辑函数）的逻辑值以表格的形式列出来，所得的表就称做真值表。

卡诺图：

逻辑函数的卡诺图是表示逻辑函数所有自变量的各种组合和与函数值关系的图示形式。

逻辑电路的解析与设计：

（P109）

具有多个输出端的组合逻辑电路：

（P116）

时序电路：

时序电路是指输出状态不仅与当时的输入状态有关，而且还与先前的输入状态有关；

锁存数据、传送数据、分频等都需要时序电路。

触发器：

（双稳态多谐振荡器的简称；

一旦被触发信号触发，所存数值就随即发生翻转（1→0或0→1）；

触发器是时序电路，是构成复杂时序电路的基本部件。

）

1、RS触发器：

也称SR触发器，S是置位的意思，R是复位的意思，它是一个具有置位和复位功能的触发器。

RS触发器具有置位、复位和保持（记忆）的功能。

2、D触发器：

D是数据的意思，D触发器就是能打入数据的1位存储器件；

常用来做、作一位存储器或一个时钟延迟器。

3、JK触发器：

具有两个数据输入端J和K。

JK触发器和RS触发器功能前三项相同，可是当J=K=1时，JK触发器发生翻转，而当S=R=1时RS触发器的输出状态却是不稳定的。

4、T触发器：

T是翻转的意思，用做信号翻转的器件，常用来组成计数器。

编码器和译码器

编码器：

它是具有多个输入端和多个输出端的器件。

当某个输入端加上信号的时候，对应这一输入信号，输出端将有一组合信号出现。

编码器就是把输入信号转换为其编码的装置。

它由逻辑门组成，或由二极管矩阵实现。

译码器：

当输入端加上某一组信号时，对应这一组合序号的一个输出端便有信号输出。

译码器就是分析输入的编码，产生一个对应的输出的器件。

它由逻辑门组合而成，为组合逻辑电路。

译码器主要用在控制器中的指令分析和存储器中的地址选择上。

总线

总线概念：

总线可称母线，是连接计算机各装置的公共线束，一般由地址线、数据线和控制线组成。

计算机各装置间的信息传达就是通过总线进行的。

总线的工作原理：

总线是用来传送二进制数据的，每一位总线都是由发送端（发送门-若干控制门）、传输线和接收端（接收门-若干控制门）3个部分组成。

同一时刻总线只能传送一个信息，因此，在发送端要设有判优或仲裁逻辑来保证，这叫做发送端的分时性。

而接收端没有限制，多个控制门可以同时打开，同时接受一个信息，这叫做接收端的同时性。

总线标准：

⑴ISA总线（工业标准总线）是IBM公司为其生产的PC系列微型机制定的总线标准，分为PC总线、PC/XT总线和PC/AT总线（PC/AT即ISA，一种微型机总线标准）；

⑵MCA总线（微通道结构）的工作方式是成组传送方式（也叫猝发式或迸发式），支持16位和32位两类插槽；

⑶EISA（对ISA扩充的工业标准总线）同ISA标准兼容，开放式体系结构，32位总线结构；

⑷PCI总线（外围设备互连）为时钟同步型输入输出总线，第一版本是作为连接微处理器和外围大规模集成电路的内部总线而制定的规格，第二版本是第一版本的修改版本并扩增了接插件和电路板。

内存工作原理：

内存为随机存储器，主要由如图五部分组成

地址寄存器用来存放由地址总线提供的将要访问的存储单元的地址码；

译码驱动器根据存放在地址寄存器中的地址码在存储体中找到相应的存储单元；

存储体是内存存放数据的场所；

数据寄存器用来存放要写入存储体的数据，或是从存储体取出数据；

读写控制线路根据读/写命令，从时间上协调随机存储器的各部分，控制各部分完成相应的操作。

存储器的读/写过程分别叫做读/写周期。

存储器的性能：

⑴存储器访问时间（MAT）：

也叫存取时间，记做TA。

对于随机存储器，是指访问一次存储器所需要的时间，即执行一次读写操作所需的时间；

对于非随机存储器，它是指读写机构定位到所要求的存储位置所花费的时间。

⑵存储周期（MCT）：

主要用于随机存储器，它是指连续两次存储器访问的最小间隔时间，记做TM。

⑶传送速度（TR）：

是指每秒传送的数据位数，单位是位数/秒，也叫传输率。

半加器和全加器：

半加器：

是只对两个二进制1位数相加，而不考虑低位进位的加法器。

全加器：

有3个输入端，它是考虑低位向本位进位的加法器；

其中，Ci为低位向本位的进位，其余端与半加器相同。

指令系统：

指令系统概念：

所谓指令系统是指一台计算机的指令全集，它反映出该计算机的全部功能，是计算机软件与硬件的接口。

寻址方式：

寻址就是寻找操作数的地址（被称为有效地址，记做EA，EA可能是存储单元的地址，也可能是通用寄存器）；

寻址方式就是寻找操作数的方式方法。

简单寻址方式：

由地址码字段直接给出有效地址。

地址码字段的位数是有限的，所以它所能表示的存储单