计算机组成原理考试重点.doc

计算机组成原理是计算机科学的基础，它涵盖了计算机系统各个硬件组件的工作原理和相互作用。以下是针对考试重点的一些详细解释： **第一章 冯诺依曼计算机的特点** 冯诺依曼计算机架构主要包括五大组成部分：输入设备、输出设备、存储器、算术逻辑单元（ALU）和控制器。其特点是： 1. 数据和指令存储在同一内存中，即“存储程序”概念。 2. 使用二进制表示数据和指令。 3. 计算机按照顺序执行指令，但可以通过跳转指令改变执行顺序。 4. 结构基于通用性，能够执行各种计算任务。 **第四章 存储系统层次结构** 现代计算机采用多级存储体系，包括CPU内部寄存器、高速缓存（Cache）、主存、辅助存储（硬盘等）。动态RAM（DRAM）需要定期刷新以保持存储的信息，因为电荷会逐渐泄漏。刷新方式包括集中式、分散式和异步刷新，各有优缺点。存储器扩展涉及地址译码，用于将高位地址分配给存储芯片，低位地址用于在每个芯片内部寻址。 **第五章 主存与外设间信息传递** 控制方式包括程序查询、中断和DMA。程序查询效率低，中断提高了响应速度，允许CPU执行其他任务。中断处理包括中断请求、中断响应、关中断、保存现场、执行中断服务程序、恢复现场和开中断。DMA方式下，数据传输由DMA控制器直接完成，不经过CPU，提高传输效率。 **第六章 数制转换与运算** 进位计数制转换涉及不同基数间的整数和小数转换。定点数的原反补码转换用于实现算术运算。浮点数运算涉及阶码和尾数，需注意溢出判断。ALU执行基本算术和逻辑操作。 **第七章 指令系统** 指令格式包括操作码和地址码，操作码扩展用于增加指令种类。寻址方式如立即寻址、直接寻址、基址寻址和变址寻址影响有效地址计算。 **第八章 CPU** CPU执行指令的周期包括取指、译码、执行和写回。中断周期内，CPU要保存状态、识别中断源、执行中断处理程序。通过中断屏蔽可调整中断优先级。 **第九章 时序与控制** 指令周期、机器周期和时钟周期是递减的时间单位，其中时钟周期最短。微操作流程图描绘了指令执行的具体步骤，时序信号指导硬件操作。 **第十章 控制器** 组合逻辑控制器直接根据指令产生控制信号，而微程序控制器通过读取存储在控制存储器中的微指令序列来生成控制信号。微程序控制器的优点是设计灵活，缺点是速度慢。 **补充内容 卡诺图简化** 卡诺图是逻辑函数简化的重要工具，简化后可以画出逻辑电路图，为硬件设计提供基础。 这些知识点构成了计算机组成原理的核心内容，理解和掌握它们对于深入理解计算机工作原理至关重要。