算机组成原理与汇编语言程序设计复习指南(编辑修改稿)

算机组成原理与汇编语言程序设计复习指南(编辑修改稿)内容摘要：

(2) 微程序与工作程序之间的对应关系：一条微指令包含的微命令控制实现一步 (一个时钟 5 周期 )机器操作；若干条微指令组成一小段微程序，解 释实现一条机器指令；控制存储器中的微程序能解释实现全部指令系统。 简答题：简述微程序控制方式的优缺点 优点：设计比较规整，易于修改扩充。 缺点：速度较组合逻辑控制器稍慢。 应用于对速度要求不是特别高的 CPU中，例如 Intel的 80 86系列。 11．同步控制方式 同步控制方式是这样一种时序控制方式：各项操作都由统一的时序信号同步定时，它的主要特征是有固定的时钟周期划分。 这意味着什么时间执行什么操作是事先安排好的，一项基本操作占用一个时钟周期 (节拍 )，某个操作发生的时刻由相应的脉冲边沿定时。 在 CPU内部及各设备内部一般都采用同步控制方式；在传送距离较短、各设备速度差异不很大、传送时间可大致预估的系统中，其系统总线也广泛应用同步控制方式，称为同步总线。 12．异步控制方式 在异步控制方式中，数据传送及各项操作之间的衔接采用应答方式实现；所需时间视实际需要而定，能短则短，需长则长；其主要特征是没有固定的时钟周期划分，由一组应答信号定时。 在传送距离较长、系统内各设备差异较大、传送时间不易预先估计的系统中，其系统总线常采用异步控制方式，称为异步总线。 13．总线及其分类 总线是一组可由 多个部件分时共享的传送信息的公共线路。 它可连接多个部件 (共享 )，某一时刻只能有一个部件可通过总线发送数据 (分时 )，但可将该数据传送至一个或同时传送至多个部件。 按数据传送格式，总线可分为串行总线与并行总线。 按时序控制方式，总线可分为同步总线与异步总线，或再细分出一种同步扩展总线。 按所处的位置和功能，可分为 CPU内部总线、系统总线以及各种部件内部总线。 按传送信息类型，可分为地址总线、数据总线、控制总线。 14．系统总线的信号组成 典型的系统总线大致包括下述类型的信号：电源与地，地址，数据，同步 定时信号或异步应答信号，数据传送控制信号，中断请求与批准信号，总线请求与批准，系统复位等。 15． I/O接口的定义与分类 I/O接口是位于系统总线与 I/O设备之间的逻辑部件，它提供了主机与 I/O设备之间进行信息传送的界面和控制逻辑。 按数据传送格式，接口可分为串行接口与并行接口。 注意，接口的一侧面向系统总线，另一侧面向 I/O设备。 对于并行接口，它与系统总线以及与 I/O设备之间都是并行。 而对于串行接口，它与系统总线之间仍为并行，与设备之间则是串行。 因此在串行接口中需进行串并转换，比并行接口复 杂。 按时序控制方式分类，接口可分为同步接口与异步接口。 按 I/O控制机制分类，接口可分为直接程序控制方式接口、中断接口、 DMA接口。 16．中断接口的基本组成及功能 (1) 端口地址译码电路与读写控制。 它决定是否访问本接口，选择接口的哪个寄存器，读出还是写入。 (2) 命令字及状态字寄存器。 CPU采用输出指令通过数据总线向接口写入命令字，其代码将产生某些具体的操作命令。 CPU采用输入指令通过数据总线从接口读取状态字，以判别接口及设备的工作状态。 6 (3) 数据缓冲寄存器 /存储器。 它转发输入、 输出数据，实现缓冲使主机与 I/O 设备之间达到速度匹配，及可能需要的串并格式转换。 (4) 与设备特性及中断机制有关的控制逻辑。 通常将其中的公共部分 (各接口公用 )集中在中断控制器中，它包含：暂存中断请求信号、屏蔽、判优、中断类型码、向 CPU提出请求及接受批准信号等。 而某个设备的中断信号产生电路，以及与该设备操作相关的控制逻辑，则位于该 I/O接口中。 简答题：简述 I/O接口的基本功能 (1) 地址译码，选取接口寄存器。 (2) 接收控制命令，提供工作状态信息。 (3) 数据缓冲 (速度匹配 )，格式转换。 (4) 控制逻辑，如中断、 DMA控制逻辑，设备操作等。 17．三级存储体系 常见的三级存储体系 (从 CPU往外 )是： Cache、主存、外存。 主存储器用来存放需 CPU运行的程序和数据。 用半导体 RAM构成，常包含少部分 ROM。 可由 CPU直接编程访问，采取随机存取方式，即：可按某个随机地址直接访问任一单元 (不需顺序寻找 )，存取时间与地址无关。 存储容量较大，常用字节数表示，有时也用单元数位数表示。 速度较快，以存取周期表示。 Cache 位于 CPU与主存之间 (有些 Cache集在 CPU芯片之中 )，用来存 放当前运行的程序和数据，它的内容是主存某些局部区域 (页 )的复制品。 它用快速的半导体 RAM构成，采取随机存取方式。 存储容量较小而速度最快。 外存储器用来存放暂不运行但需联机存放的程序和数据。 用磁盘、光盘、磁带等构成，磁盘用于需频繁访问场合，光盘目前多用于提供系统软件，而磁带多用于较大系统的备份。 CPU不能直接编址访问外存，而是将它当作外围设备调用。 磁带采取顺序存取方式。 磁盘与光盘采取直接存取 (半顺序 )方式，先直接定位到某个局部区域，再在其中顺序存取。 外存容量可以很大，以字节数表示。 由于外存的存取时间与 数据所在位置有关，所以不能用统一的存取周期指标来表示。 例如磁盘的速度指标可按其工作过程分成三个阶段描述：①平均寻道时间②平均旋转延迟 (等待 )时间③数据传输率。 18．静态 RAM 静态 RAM依靠双稳态电路 (内部交叉反馈 )存储信息，即一个双稳态电路单元存放一位二进制信息，一种稳态为 0，另一种稳态为 1。 只要电源正常就能长期保存信息，不需动态刷新，所以称为静态存储器。 一旦断电则信息将会丢失，属于易失性 (挥发性 )存储器。 与动态RAM相比，静态 RAM的速度更快，功耗较大，集成度较低，常用于容量较小的存储器中。 改错题：静态 RAM的“静态”二字含意是：在工作中它的内容静止不变。 19．动态 RAM 动态 RAM 依靠电容暂存电荷来存储信息，电容充电至高电平为 1，放电至低电平为 0。 由于暂存电荷会逐渐泄漏，需要定期补充电荷来维持为 1的存储内容，这种方法称为动态刷新。 由于需要动态刷新，所以称为动态存储器。 在电源正常并采取动态刷新的条件下，可以长期保存信息。 一旦断电则信息丢失，也属于易失性存储器。 与静态 RAM 相比，动态 RAM功耗较小，集成度较高，但速度稍慢一些。 常用来构成容量较大的存储器。 20．动态刷新 在动态 存储器中，定期对原存信息为 1。