计算机组成原理考试大纲Word文档格式.docx

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第二章计算机中的信息表示

进位计数制概念，二进制、八进制、十进制、十六进制之间的转换；

机械数概念，原码、补码、真值之间的转换；

定点数与浮点数的表示范围；

字符编码与汉字编码；

指令的大体形态、操作码表示与扩展、地址结构的简化；

常见寻址方式的含义、特点与应用；

各类指令的特点和设置方式。

一、理解进位计数制的基数r和权值

的概念，能实现各进位制间的彼此转换。

二、理解机械数的概念，知道原码、补码表示方式及表示范围；

掌握原码、补码、真值之间的转换方式。

3、知道定点数和浮点数的表示方式、典型值和表示范围。

4、理解指令中应给出哪些大体信息，知道指令按地址结划分有哪些类指令格式，知道简化地址结构的途径，知道计算机指令中操作码怎么表示。

五、理解常见寻址方式的含义（包括当即寻址、直接寻址、寄放器寻址、间接寻址、寄放器间址及其变型、变址寻址、相对寻址），给出地址或数据信息能寻址找出操作数。

六、掌握堆栈的概念、用途、大体组成及各部份的作用。

7、理解RISC和CISC指令的大体特点。

八、理解指令分类方式，按功能划分有哪几类指令及其设置方式，掌握I/O设备的编址方式。

第三章CPU子系统

CPU各组成部份的大体功能；

同步控制方式和异步控制方式的大体概念；

补码加减运算方式；

溢出判断方式；

原码一名乘法和补码一名乘法的运算规则；

浮点加减运算流程；

模型机指令类型和寻址方式；

模型机数据通路结构；

组合逻辑控制的大体思想；

模型机组合逻辑控制器的三级时序系统和各类指令流程与操作时间表，微程序控制的大体思想；

微指令的编码方式和微地址形成方式。

一、概述

⑴掌握CPU和大体运算部件的组成及各部份的作用。

⑵掌握同步控制方式和异步控制方式的含义和特征，它们的长处、缺点及适用处合。

⑶理解和掌握按微命令形成方式划分，控制器有哪两种类型，掌握两类控制器的含义、大体组成和工作进程。

⑷掌握CPU与外部设备的连接模式有哪几种，信息传送控制方式有哪几种。

⑸结合教材5.４节和５.５节熟练掌握程序中断方式和ＤＭＡ方式的概念、实现方式、ＣＰＵ何时响应、适用处合、应用例子；

中断方式时，ＣＰＵ在程序组织和硬件设置上应如何安排；

DMA方式时，CPU要做DMA初始化和DMA传送结束后的处置工作，其内容是些什么。

二、算术、逻辑运算部件

（1）知道一名全加器的大体组成，“和”

和“进位”C

的逻辑表达式。

（2）理解并行加法器的含义和可采用的进位链结构。

（3）掌握进位信号C

的大体逻辑式、串行位链中C

的逻辑表达式及其特征，并行进位链中C

的逻辑表达式及特征。

（4）理解分级、分组进位的含义。

（5）理解多功能算术、逻辑运算部件（SN74181）的大体组成和功能。

（6）了解大体的运算器的逻辑组成和几种运算器的逻辑框图，掌握具有多路选择器的运算器的组成和各部份的作用。

3、运算方式

（1）熟练掌握两数补码加减运算的含义、运算方式和溢出判断方式，并能实际计算和判断。

（2）理解原码一名乘法的大体含义，掌握原码一名乘法的算法流程。

（3）理解补码一名乘法的大体含义，拟出补码一名乘法（比较法）的算法流程。

（4）理解原码除法和补码除法的大体含义，掌握原码不恢复余数除法和补码不恢复余数除法各自的求商规则和下一步操作的内容。

（5）了解浮点数加减运算步骤和浮点数乘、除法运算步骤。

4、CPU模型

（1）了解CPU设计步骤，熟悉模型机指令格式和指令类型。

（2）熟练掌握模型机寻址方式：

R寻址、（R）寻址、-（R）寻址（包括-（SP）寻址）、（R）+寻址（包括（SP）+、（PC）+寻址）。

了解@（R）+（包括@（PC）+）寻址、x（R）（包括x（PC））寻址含义。

（3）熟悉模型机的组成和数据通路结构，了解各类信息传送路径，理解微命令的设置。

五、组合逻辑控制方式

（1）熟悉模型机组合逻辑控制器的三级时序系统，熟练掌握取指周期、MOV指令、双操作数指令和单操作数指令的流程图，在给出一条具体指令时，能正确拟出指令的流程。

对教材中的其他指令流程作一般性了解。

（2）理解组合逻辑控制方式下，微命令的综合与产生进程。

（3）总结出组合逻辑控制方式的长处、缺点及应用。

六、微程序控制方式

（1）理解和掌握微程序控制的大体思想，结合3.1.3节熟悉微程序控制器的逻辑组成和工作原理。

（2）知道微指令有哪些大体的编码方式，初始微地址的形成方式，后继微地址的形成方式。

（3）总结微程序控制方式的长处、缺点及应用。

第四章存储子系统

存储系统的层次结构、存储原理、存取方式；

半导体存储单元与存储芯片；

主存储器组织：

半导体存储器逻辑设计、动态存储器刷新、主存与CPU的连接、主存校验；

磁表面存储原理。

（1）在由高速缓存（Cache）、主存储器和外存储器组成的存储体系中，应记住Cache、主存和外存各用来寄存什么程序和数据，上述三类存储器各有何特点，它们别离采用什么存取方式。

应掌握设置Cache和外存的主要目的。

（2）应理解什么是物理存储器和虚拟存储器、虚存空间和实存空间、虚地址和实地址概念。

（3）应知道按物理存储机制（或存储介质）划分，存储器分为哪些类型；

按存取方式划分存储器又分为哪些类型；

主存、Cache、磁盘和磁带各属哪些类型的存储器。

（4）理解和掌握随机存取方式的含义，动态存储器（DRAM）和静态存储器（SRAM）的含义和特点。

（5）理解存储器的存取时间、存取周期和数据传输率含义。

二、半导体存储器存储原理

（1）了解TTL和ECL两种双极型存储器的优、缺点，适于做什么。

（2）了解静态MOS六管存储单元电路存取一名二进制代码的工作原理。

（3）了解静态MOS存储芯片Intel2114的内部结构，芯片各引足的功能，掌握片选信号

和写使能信号

的控制功能。

（4）掌握动态（MOS）存储器存储信息的原理，了解动态存储器的刷新概念，知道动态存储器有哪些刷新方式，一般常常利用哪一种刷新方式。

（5）了解只读存储器MROM、PROM、EPROＭ、EEPROM、FLASH的利用特点；

能举出在计算机硬件系统中利用只读存储器的几个例子。

３、主存储器的组织

（１）了解主存储器设计的一般原则。

（２）掌握主存储器逻辑设计中的位扩展和字数扩展的方式。

（３）在给定芯片的条件下，能熟练设计出半导体存储器的逻辑框图（包括芯片数量肯定、芯片地址肯定、存储器地址肯定、片选信号的逻辑式等）。

（４）掌握主存储器常常利用的校验方式——奇偶校验：

编码规律、校验方式、奇偶校验逻辑电路。

４、磁表面存储器的存储原理

（１）了解磁表面存储器中记录介质和磁头的作用，组成和分类，了解磁表面存储器的读写原理。

（２）理解掌握磁记录方式的含义，知道常见的几种磁记录方式在写“１”，写“０”时的磁化（或写入）电流波形转变的规律和几种磁记录方式各自的应用处合。

（３）理解磁表面存储器为何要用较复杂的校验方式，磁表面存储器的校验方式有哪些，当前普遍采用的是哪一种。

掌握循环冗余校验码ＣＲＣ约定的校验规则，理解什么是循环校验码的犯错模式。

第五章输入/输出系统

主机与外设的连接模式、总线概念、接口概念；

系统总线：

总线时序安排和冲裁；

直接程序传送方式的概念及接口的设计方式；

中断方式与接口：

中断的概念，中断从请求的发出、传送、屏蔽、判优、响应处处置的全进程，中断接口组成与实现；

DMA方式与接口：

DMA方式的大体概念，DMA方式的传送进程，DMA接口的实现。

（1）了解输入/输出系统中的硬件部份和软件部份各由哪几个部份组成。

（2）了解按功能、按数据传送格式、按时序控制方式划分各有哪些总线。

掌握系统总线、同步总线、异步总线、并行总线和串行总线的含义，它们各自的优缺点及应用。

（3）掌握总线和总线的数据通路宽度的含义。

（4）掌握I/O接口的含义和I/O接口的大体功能；

理解I/O接口分类方式，掌握各类I/O接口的含义。

一、系统总线

（1）理解总线设计的几个要素，异步控制方式中请求和回答信号的几种互锁关系，总线仲裁的几种方案。

（2）了解PCI系统总线的信号组成和作用。

3、理解、掌握直接程序传送方式的含义与功能模型。

4、中断方式与接口

（1）进一步掌握中断方式的概念，它的实质，它的适用处合和典型应用。

（2）进一步理解中断系统中的硬、软件组织。

（3）理解掌握中断请求信号产生条件，熟悉中断请求的产生逻辑和中断请求信号的传送模式。

（4）中断判优：

熟悉CPU与中断请求之间的判优含义与判优方式；

熟悉中断请求之间的几种判优方式；

理解中断屏蔽技术含义及屏蔽技术的两种应用处合，可屏蔽中断和非屏蔽中断的含义。

（5）中断响应：

①知道CPU响应可屏蔽中断的条件，熟悉中断响应进程中应完成的主要操作。

②理解中断向量、中断向量表、向量地址和中断类型码的含义；

掌握向量中断的含义和优缺点。

③掌握非向量中断的含义，实现方式和优缺点。

（6）中断处置：

理解单级中断处置方式和多重中断处置方式的含义。

熟悉两种方式中，其中断服务程序的首尾部份的不同。

（7）熟练掌握中断接口是由哪些主要功能部件组成，各部件的作用是什么；

理解中断接口的工作进程。

5、了解单通道DMA控制器（接口）的组成模式和各部份的作用。

第六输入/输出设备及功能

I/O设备概述；

键盘扫描方式；

显示器的显示方式、分辨率和灰度级概念；

光栅扫描成象原理；

屏幕显示与显示缓存的对应关系（显示缓存的内容与容量、字符发生器的内容与容量、缓存地址组织、信息转换与同步控制）；

打印机大体知识，磁盘存储器。

（1）理解I/O设备重要性和一般功能，知道I/O设备的几种类型。

（2）掌握输入设备和输出设备的概念；

能熟练举出几种常常利用的输入设备和输出设备。

（3）知道主机与I/O设备信息互换利用的代码格式、数据传送格式；

掌握并行传送和串行传送的含义，优缺点及适用处合。

二、键盘

（1）熟悉“键”就是一个开关，对键盘分类有一般了解。

（2）理解软件扫描式键盘的工作原理，熟悉软件逐行扫描法工作原理，知道按键坐标码（扫描码、位置码）与按键键码的含义和彼此关系。

（3）了解硬件扫描键盘的组成和工作原理。

3、显示器

（1）了解显示设备子系统的组成和按发光原理划分有哪些常常利用的显示设备。

（2）理解、熟悉显示器的分辨率和灰度级的含义，字符和图形两种显示方式的含义。

（3）了解光栅扫描成像原理。

（4）熟悉字符点阵图形的形成，熟记字符发生器放什么，用什么存储器来实现，最小容量怎么计算。

了解字符发生器怎么工作的。

（5）熟悉显示缓存VRAM用于寄存什么，大体显示缓存的最小容量怎么计算。

（6）熟悉显示缓存地址与屏蔽显示位置的对应关系。

（7）熟悉字符方式和图形方式显示时，同步计数器别离该怎么设置，各计数器有何作用。

4、打印机设备

（1）了解打印机分辨率的含义，串式、行式和页式打印机的速度指标是些什么。

（2）熟悉针式打印机有哪两种打印方式，针式打印机打印头中打印针怎么排到，怎么打印的；

了解针式打印机的大体结构和字符打印的主要进程。

（3）了解打印机分类情况：

串行打印、并行打印、击打式打印、非击打式打印、固定字模打印和点阵式打印的含义。

5磁盘存储器

（1）了解磁盘子系统的组成。

（2）了解磁道概念；

熟记道密度和位密度含义；

一般磁盘的各磁道位密度不同，各磁道容量相同；

熟悉扇区的概念。

（3）了解软盘和硬盘的特点及它们各自的寻址信息。

（4）熟悉磁道记录格式中不定长数据块和定长数据块记录格式的主要不同，软盘和硬盘主要采用哪类磁道格式。

了解磁盘格式化的含义。

（5）了解磁盘的大体结构和各机械部份的主要作用。

（6）了解硬盘中盘片、盘组、盘阵列含义，理解硬盘生产技术——温彻斯特技术的特点。

（7）熟悉园柱面的概念，理解为何把文件尽可能放同一园柱面上，然后放相邻园柱面。

（8）掌握磁盘存储器性能指标包括那些；

各指标的含义及怎么计算。

Ⅲ考试形式及试卷结构

一、考试形式为闭卷、笔试，考试时间为120分钟，试卷满分为100分。

二、试卷内容比例：

教材第1章5分，第2章10分，第3章25分，第4章20分，第5章25分，第6章15分。

3、试卷题型比例：

单项选择题20%，简单答题30%，计算题15%，设计题25%，名词解释题10分。

4、试题难易比例：

易、中、难别离为40%、40%、20%。

Ⅳ参考书目

罗克露等编，《计算机组成原理》（修订本），电子工业出版社，2005年版。

Ⅴ题型示例

一、单项选择题（在下列备选答案当选取一个正确答案）

1、第一台电子数字计算机是属于（）。

A晶体管计算机B电子管计算机

C小规模集成电路计算机D大规模集成电路计算机

二、名词解释题

一、总线

二、异步接口

三、简答回答题

一、信息数字化表示有何长处。

四、计算题

一、已知x=-0。

0101，y=-,用补码加法求（x+y）补=？

五、设计题

一、用256B/片的ROM芯片设计一个1KB的只读存储器。

二、设计一台机械的取指周期流程。