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计算机组成原理论文

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计算机组成原理论文

篇一

《计算机组成原理课程综述》

摘要:计算机组成原理是计算机专业一门重要的主干课程,以数字逻辑为基础的课程。同时也是计算机结构、操作系统等专业课的学习基础。课程任务是使学生掌握计算机组成

部件的工作原理、逻辑实现、设计方法及将各部件接连成整机的方法,建立CPU级和硬件

系统级的整机概念,培养学生对计算机硬件系统的分析、开发与设计能力。同时该课程也

是学好计算机硬件系列课程的重要基础。所以,我们需要了解计算机的基本概念、计算机

硬件系统以及软件系统的组成及其基本功能。学习计算机的各个基本组成部件及控制单元

的工作原理,掌握有关软件、硬件的基本知识,尤其是各基本组成部件有机连接构成整机

的方法。

关键词:计算机系统;硬件结构;软件结构;控制单元

一、计算机组成原理课程综述

顾名思义,计算机组成原理就是介绍计算机的组成,冯-诺依曼计算机由五大部件组成,分别是运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备。现今绝大部门都是此类型计

算机。通过对这么课的学习对计算机的组成有个整体的概念。计算机组成原理从内容上看一、虽然计算机的五大部件自成体系,较为独立,但是从整体来看,还是具有明显的整体性;二、某些设计思想可应用于不同的部件,具有相通性,例如并行性思想。

二、课程主要内容和基本原理

一计算机系统

计算机系统是由“硬件”和“软件”两大部分组成。所谓硬件是指计算机的实体部分,它由看得见摸的着的各种电子元器件,各类光、电、机设备的实物组成,如主机、外部设

备等。所谓软件,它看不见摸不着,由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。通

常把这些程序寄寓于各类媒体如RAM、ROM、磁带、磁盘、光盘、甚至纸袋,他们通常存放在计算机的主存或辅存内。

二系统总线

计算机系统的五大部件之间的互连方式有两种,一种是各部件之间使用单独的连线,

称为分散连接;另一种是将各部件连到一组公共信息传输线上,称为总线连接。

总线是连接多个部件的信息传输线,是各部件共享的传输介质。当多个部件相连时,

如果出现两个或两个以上部件同时向总线发送信息,势必导致信号冲突,传输无效。因此,

在某一时刻,只允许有一个部件向总线发送信息,而多个部件可以同时从总线上接收相同的信息。

总线分为片内总线、系统总线和通信总线。片内总线是指芯片内部的总线;系统总线又可分为三类:数据总线、地址总线和控制总线。

总线的周期可分为四个阶段:申请分配阶段、寻址阶段、传数阶段、结束阶段。

总线与计算机所有的器件数据传输都离不开关系,是计算机工作的基础。

三存储器

存储器按存储介质分类:半导体存储器、磁表面存储器、磁芯存储器、光盘存储器。按存取方式分类:随机存储器RAM、只读存储器ROM、串行访问存储器。按在计算机中的作用分类:主存储器、辅助存储器。按在计算机系统中的作用分类:主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器Cache、控制存储器。其中静态RAM是用触发器工作原理存储信息,因此即使信息读出后,他仍然保持其原状,不需要再生,但是电源掉电时,原存储信息丢失。动态RAM是靠电容存储电荷的原理来寄存信息。但是电容上的电荷只能维持1~2ms,因此即使电源不掉电,信息也会因此自动消失,为此,必须在2ms内对其所有存储单元恢复一次原状态,这个过程称为再生或刷新。

由于单个存储芯片的容量总是有限的,很难满足实际的需要,因此要进行位扩展和字扩展。存储芯片的容量不同,其地址线也不同,通常将CPU地址线的低位与存储芯片的低址线相连。

同样,CPU的数据线数与存储芯片的数据线也不一定相等。此时,必须对存储芯片扩位,使其位数与CPU的数据线相等。

高速缓冲存储器cache主要解决主存与CPU速度不匹配的问题。主存与cache地址映射关系有:直接相联映射、全相联映射、组相联映射。

四输入输出系统

I/O设备与主机的联系方式:统一编址和不统一编址。统一编址就是将I/O地址看做是存储器地址的一部分。不统一编址是指I/O地址和存储器地址是分开的,所有对I/O设备的访问必须有专用的I/O指令。传送方式有串行传送和并行传送。I/O设备与主机信息传送的控制方式有三种:程序查询方式主机与设备是串行工作的,程序中断方式程序与主机是并行工作的和DMA方式主机与设备是并行工作的。DMA方式工作:1、中断cpu访存,2、挪用周期,3、与CPU交互访存。输出设备有打印机,显示器等。

五计算方法

计算机的运行需要有运算的参与,参与运算的数有无符号类和有符号类。掌握二进制原码和补码的加减乘除运算。

六指令系统

指令由操作码和地址码两部分组成,操作码用来指明该指令所要完成的操作,例如加减,传送,移位,转移等;其位数反映了操作的种类也即机器允许的指令条数。地址码用

来指出该指令的源操作数的地址一个或两个、结果的地址以及下一条指令的地址。指令寻

址分为顺序寻址和跳跃寻址两种。其寻址方式分为10种,分别是:立即寻址,直接寻址,隐含寻址,间接寻址,寄存器寻址,寄存器间接寻址,基址寻址,变址寻址,相对寻址,

堆栈寻址。指令格式有零地址,一地址,二地址,三地址等。需能分析指令格式所含的意义。

七CPU的结构与功能

CPU实质包括运算器和控制器两大部分,基本功能是取指令,分析指令,执行指令。CPU的寄存器有用户可见寄存器:通用寄存器,数据寄存器,地址寄存器,条件码寄存器。控制和状态寄存器:存储器地址寄存器,存储器数据寄存器,程序寄存器,指令寄存器。

指令流水处理减少了运行时间,提高机器效率。中断系统在前面章节介绍过,此处在简单

补充一些,引起中断的有很多种因素:人为设置的中断,程序性事故,硬件故障,I/O设备,外部事件。中断判优可用硬件实现,也可用软件实现。中断服务程序地址的寻找方法:硬件向量方法和软件查询法。中断响应的过程:响应中断的条件,响应中断的时间,中断

隐指令和关中断。其中中断隐指令就是机器指令系统中没有的指令,他是CPU在中断周期

内由硬件自动完成的一条指令。在中断响应之前需要对现场进行保护,中断结束之后需要

对现场进行恢复。中断屏蔽技术主要用于多级中断,屏蔽技术可以改变优先级。

八控制单元的功能

控制单元具有发出各种微操作即控制信号序列的功能。取指周期可以归纳为以下几个

操作,1.PC->MAR2.1->R3.MMAR->MDR4.MDR->IR5.OPIR->CU6PC+1->PC。间址周期:

1.ADIR->MAR

2.1->R

3.MMAR->MDR

4.MDR->ADIR.执行周期中不同执行周期的微操作是不同的:1、非访存类指令2、访存指令3、转移类指令。非访存类指令:1、清除累加器指令CLA----0->ACC;2、累加器取反指令、算数右移一位指令SHRLACC->RACC,ACC0->ACC0;4、循环左移一位指令CSLRACC->LACCACCo->ACCn;5、停机指令0->G。访存指令:这类指令在执行阶

段都需要访存存储器。

1、加法指令ADDX。

2、存数指令STAX3取值指令LDAX。转移类指令:

1无条件转移指令JMPX。

2条件转移指令BANX。在执行周期结束时刻,cpu要查询是否有请求中断的事件发生,如果有则进入中断周期。在中断周期,由中断隐指令自动完成保护断点、寻找中断服务程

序地址以及硬件关中断的操作。控制信号的外特性:a.输入信号:时钟,指令寄存器,标志,来自系统总线的控制信号。b.输出信号:CPU内的控制信号,送至系统总线的信号。

计算机组成原理答辩论文

增加存储器宽度提高主存储器的性能 邹嘉欣 (哈尔滨理工大学软件学院) 摘要主存是存储层次中紧接着Cache下面的一个层次。主存是数据输入的目的地,也是数据输出的发源地,它既被用来满足Cache的请求,也被用作I/O接口。主存的性能主要用延迟和带宽来衡量。以往,Cache主要关心的是主存的延迟(它影响Cache的失效开销),而I/O则主要关心主存的带宽。随着第二级Cache的广泛使用,主存带宽对于Cache来说也变得重要了,这是因为第二级Cache的块大小较大的缘故。主存的性能指标主要看延迟和带宽。 关健词主存性能延迟带宽 To improve the performance of the main memory is a new idea Zou jiaxin (harbin university of science and technology software college) Abstract Memory is the memory hierarchy and a level below Cache. Memory is the destination of data input, is also the birthplace of output data, it can be used to satisfy the request of Cache, also can be used as I/O interface. The main performance is mainly used to measure the latency and bandwidth. In the past, Cache is primarily concerned with memory latency (failure overhead it affect Cache), while I/O is primarily concerned with the main memory bandwidth. With the wide use of second Cache, main memory bandwidth for Cache is also very important, this is because the second Cache block size larger. The performance index of main memory latency and bandwidth. Keywords memor cache delary blandwitch 0 引言 主存是计算机中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在主存中进行的,因此内存的性能对计算机的影响非常大。主存(Memory)也被称为内存储器,其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来,内存的运行也决定了计算机的稳定运行。主存如此重要,所以更快的存储速度1. 主存的主要性能指标:延迟和带宽2. 以往:Cache主要关心延迟,I/O主要关心带宽3.现在:Cache关心两者在下面的讨论中,我们以处理Cache失效为例来说明各种存储器组织结构的好处。在计算机的组成结构中,有一个很重要的部分,就是存储器。存储器是用来存储程序和数据的部件,对于计算机来说,有了存储器,才有记忆功能,才能保证正常工作。存储器的种类很多,按其用途可分为主存储器和辅助存储器,主存储器又称内纯初期(简称内存,港台称之为记忆体)。 内存又称主存,是cpu能直接存执的存储空间,由半导体器件制成。内存的特点是存取速率快。内存是计算机中的主要部件,它是相对于外存而言的。我们平常使用的程序,如windows操作系统、打字软件、游戏软件等,一般都是安装在硬盘等外存上的,但仅此是不能使用其功能的,必须把它们调入内存中运行,才能真正使用其功能,我们平时输入一段文字,或玩一个游戏,其实都是在内存中进行的。就好比在一个书房里,存放书籍的书架和书柜相当于电脑的外存,而我们工作的办公

计算机组成原理名词解释

主机:CPU、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机。 CPU:中央处理器,是计算机的核心部件,由运算器和控制器构成。 运算器:计算机中完成运算功能的部件,则ALU 和寄存器构成。 外围设备:计算机的输入输出设备,包括输入设备、输出设备和外存储设备。 数据:编码形式的各种信息,在计算机中作为程序的操作对象。 指令:构成计算机软件的基本元素,表示成二进制数编码的操作命令。 透明:在计算机中,从某个角度看不到的特性称该特性是透明的。 位:计算机中的一个二进制的数据代码(0或1),是数据的最小表示单位。 字:数据运算和存储单位,其位数取决于计算机。 字节:衡量数据量以及存储器容量的基本单位,1字节等于8位二进制信息。 字长:一个数据字包含的位数,一般为8位、16位、32位和64位等。 地址:给主存储器不同的存储位置指定的一个二进制编号。 存储器:计算机中存储程序和数据的部件,分为内存和外存两种。 存储器的访问:对存储器中数据的读操作和写操作。 总线:计算机中连接功能单元的公共线路,是一束信号线的集合。硬件:由物理元器件构成的系统,计算机硬件是一个能够执行指令的设备。 软件:由程序构成的系统,分为系统软件和应用软件两种。 兼容:计算机部件的通用性。 操作系统:主要的系统软件,控制其他程序的运行,管理系统资源并且为用户提供操作界面。 汇编程序:将汇编语言程序翻译成机器语言程序的计算机软件。 汇编语言:采用文字方式(助记符)表示的程序设计语言,其中大部分指令和机器语言中的指令一一对应。 编译程序:将高级语言的程序转换成机器语言程序的计算机软件。 解释程序:解释执行高级语言程序的计算机软件,,解释并执行源程序的语句。 系统软件:计算机系统的一部分,进行命令解释、操作管理、系统维护、网络通信、软件开发和输入输出管理的软件。 应用软件:完成应用功能的软件,专门为解决某个应用领域中的具体任务而编写。 指令流:在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的指令序列。 数据流:在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的数据序列。 接口:部件之间的连接电路,如输入输出接是主机与外围设备之间传递数据与控制信息的电路。 存储器的容量:是衡量存储器容纳信息能力的指标。主存储器中数据的存储一般是以字为单位进行。存储器中存储的一个字的信息如果是数据则称为数据字,如果是指令则称为指令字。

智慧树知到《计算机组成原理》章节测试答案

智慧树知到《计算机组成原理》章节测试答案第一章 1、下列不属于计算机特点的是。 A:计算速度快 B:具有复杂的逻辑判断能力 C:计算可靠性高 D:能完成任何工作 正确答案:能完成任何工作 2、目前我们所说的个人台式商用机属于。 A:巨型机 B:中型机 C:小型机 D:微型机 正确答案:微型机 3、微型机的发展以技术为标志。 A:微处理器 B:磁盘 C:操作系统 D:软件 正确答案:微处理器 4、物理器件采用晶体管的计算机被称为。 A:第一代计算机

B:第二代计算机 C:第三代计算机 D:第四代计算机 正确答案:第二代计算机 5、计算机的运算速度只与机器的主频相关。 A:对 B:错 正确答案:错 6、存储器的容量应该包括主存容量和辅存容量。 A:对 B:错 正确答案:对 7、控制器用来完成算术运算和逻辑运算。 A:对 B:错 正确答案:错 8、输入设备将机器运算结果转换成人们熟悉的信息形式。A:对 B:错 正确答案:错 9、汇编语言是计算机能直接识别的语言。 A:对

B:错 正确答案:错 10、计算机硬件和软件是相辅相成、缺一不可的。 A:对 B:错 正确答案:对 第二章 1、若十六进制数为B5.4,则相应的十进制数为。 A:176.5 B:176.25 C:181.25 D:181.5 正确答案:181.25 2、一个 C 语言程序在一台32 位机器上运行。程序中定义了三个变量x、y和z ,其中x 和z 是int型,y 为short 型。当x=127,y=-9 时,执行赋值语句z=x+y 后,x、y和z的值分别是。 A:X=0000007FH,y=FFF9H,z=00000076H B:X=0000007FH,y=FFF9H,z=FFFF0076H C:X=0000007FH,y=FFF7H,z=FFFF0076H D:X=0000007FH,y=FFF7H,z=00000076H 正确答案:X=0000007FH,y=FFF7H,z=00000076H 3、在定点二进制运算器中,减法运算一般是通过实现的。 A:原码运算的二进制减法器

关于计算机组成原理的课程论文

关于计算机组成原理的课程论文 试谈中专计算机组成原理教法 摘要计算机组成原理是计算机专业的一门基础核心专业基础课程,在该专业的课程 体系中起着打地基的作用,学好这门课程对于提高学生的理论认知水平和实践能力有着极 为重要的作用。本文从用简单的问题切如枯燥的学习知识;把抽象的知识具体化;通过学生 讲解来验证教学效果,三个方面的方法来讲解如何教授中专计算机组成原理这门课程。 关键词问题简单化知识具体化 计算机组成原理的教学内容强调以计算机硬件部件和和整机系统知识为主的同时,还 必需适当兼顾与硬件关系最密切的基础软件知识的学习。那种把计算机组成原理完全作为 纯硬件课来处理,是陈旧的认识和过时的做法,不符合当今计算机研究和教育发展的潮流。学好这门课的目的是为了了解计算机的构成及基本工作原理。学生应能抽象出一个计算机 模型,在此基础上,理解计算机是如何工作的。 但是计算机组成原理这门课专业性很强,很抽象,也很枯燥。而现在的中专学生基础差,缺乏学习主动性,学习新知识时理解能力也相对比较薄弱。本文针对中专学生的这一 特征,提出了怎样教授计算机组成原理这门课程。利用一种以培养学生的理解、联系实际 能力为核心的教学模式,并就该模式下的课堂理论教学、课后练习与辅导、教学效果检验 等三个环节进行详细的阐述。 一、用简单的问题切如枯燥的学习知识 在讲解十进制数与二进制数之间相互转换这个问题时,我并没有直接讲转换算法,而 是先提问了一个学生们都认为很简单,但是又回答不正确的问题,来引起学生们的学习兴趣,我提问的问题是:计算机用的是直流电还是交流电,对此问题,我让同学们进行讨论,并说出你回答的答案的依据,几乎所有的学生都认为,计算机用的是交流电。依据是计算 机的电源插在220V的交流电源上。我就告诉学生们你们的答案都是错的,计算机用的是 直流电,学生们很好奇,就急于想听我讲出这个答案的依据,这样我就引进了二进制数的 概念,告诉学生,计算机中所有的数值、文字、符号、语音、图形、图像等等统为称数据,在计算机内部,都必须用数字化编码基二码二进制编码的形式被存储、加工和传送。 并且讲解了二进制码的基本点符号0和1。采用0和1的优点是:符号个数最少物理 上容易实现;与二值逻辑的真假两个值的对应简单;用二进制码表示数值数据运算规则简单。然而在我们的现实生活中所用的数值都是十进制数,那么接着就讲了十进制数如何转换成 二进制数。十进制数分为整数和小数。对于十进制的整数转换成二进制数的法则是:除以 2取余。对于十进制的小数转换成二进制的法则是:乘以2取整。相反二进制数如何转换

计算机组成原理知识点总结——详细版

计算机组成原理2009年12月期末考试复习大纲 第一章 1.计算机软件的分类。 P11 计算机软件一般分为两大类:一类叫系统程序,一类叫应用程序。 2.源程序转换到目标程序的方法。 P12 源程序是用算法语言编写的程序。 目标程序(目的程序)是用机器语言书写的程序。 源程序转换到目标程序的方法一种是通过编译程序把源程序翻译成目的程序,另一种是通过解释程序解释执行。 3.怎样理解软件和硬件的逻辑等价性。 P14 因为任何操作可以有软件来实现,也可以由硬件来实现;任何指令的执行可以由硬件完成,也可以由软件来完成。对于某一机器功能采用硬件方案还是软件方案,取决于器件价格,速度,可靠性,存储容量等因素。因此,软件和硬件之间具有逻辑等价性。 第二章 1.定点数和浮点数的表示方法。 P16 定点数通常为纯小数或纯整数。 X=XnXn-1…..X1X0 Xn为符号位,0表示正数,1表示负数。其余位数代表它的量值。 纯小数表示范围0≤|X|≤1-2-n 纯整数表示范围0≤|X|≤2n -1

浮点数:一个十进制浮点数N=10E.M。一个任意进制浮点数N=R E.M 其中M称为浮点数的尾数,是一个纯小数。E称为浮点数的指数,是一个整数。 比例因子的基数R=2对二进制计数的机器是一个常数。 做题时请注意题目的要求是否是采用IEEE754标准来表示的浮点数。 32位浮点数S(31)E(30-23)M(22-0) 64位浮点数S(63)E(62-52)M(51-0) S是浮点数的符号位0正1负。E是阶码,采用移码方法来表示正负指数。 M为尾数。P18 P18

2.数据的原码、反码和补码之间的转换。数据零的三种机器码的表示方法。 P21 一个正整数,当用原码、反码、补码表示时,符号位都固定为0,用二进制表示的数位值都相同,既三种表示方法完全一样。 一个负整数,当用原码、反码、补码表示时,符号位都固定为1,用二进制表示的数位值都不相同,表示方法。 1.原码符号位为1不变,整数的每一位二进制数位求反得到反码; 2.反码符号位为1不变,反码数值位最低位加1,得到补码。 例:x= (+122)10=(+1111010)2原码、反码、补码均为01111010 Y=(-122)10=(-1111010)2原码11111010、反码10000101、补码10000110 +0 原码00000000、反码00000000、补码00000000 -0 原码10000000、反码11111111、补码10000000 3.定点数和浮点数的加、减法运算:公式的运用、溢出的判断。 P63 已知x和y,用变形补码计算x+y,同时指出结果是否溢出。 (1)x=11011 y=00011 (2)x=11011 y=-10101 (3)x=-10110 y=-00001

计算机组成原理 课后答案

第一章计算机系统概论p.19 1.1什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件?硬件和软件哪个更重要? 计算机系统:计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体 计算机硬件:计算机的物理实体 计算机软件:计算机运行所需的程序及相关资料 硬件和软件在计算机系统中相互依存,缺一不可,因此同样重要 1.2如何理解计算机系统的层次结构? 实际机器M1向上延伸构成了各级虚拟机器,机器M1内部也可向下延伸而形成下一级的微程序机器M0,硬件研究的主要对象归结为传统机器M1和微程序机器M0,软件研究对象主要是操作系统及以上的各级虚拟机 1.3说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。 机器语言是可以直接在机器上执行的二进制语言 汇编语言用符号表示指令或数据所在存储单元的地址,使程序员可以不再使用繁杂而又易错的二进制代码来编写程序 高级语言对问题的描述十分接近人们的习惯,并且还具有较强的通用性 1.4如何理解计算机组成和计算机体系结构? 计算机体系结构是对程序员可见的计算机系统的属性 计算机组成对程序员透明,如何实现计算机体系结构所体现的属性 1.5冯·诺依曼计算机的特点是什么? 由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成 指令和数据以同一形式(二进制形式)存于存储器中 指令由操作码、地址码两大部分组成 指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行 以运算器为中心(原始冯氏机) 1.6画出计算机硬件组成框图,说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。 计算机硬件各部件 运算器:ACC, MQ, ALU, X 控制器:CU, IR, PC 主存储器:M, MDR, MAR I/O设备:设备,接口 计算机技术指标: 机器字长:一次能处理数据的位数,与CPU的寄存器位数有关 存储容量:主存:存储单元个数×存储字长 运算速度:MIPS, CPI, FLOPS 1.7解释概念 主机:计算机硬件的主体部分,由CPU+MM(主存或内存)组成 CPU:中央处理器,是计算机硬件的核心部件,由运算器+控制器组成 主存:计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器,可随机存取;由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成 存储单元:可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位 存储元件/存储基元/存储元:存储一位二进制信息的物理元件,是存储器中最小的存储单位,不能单独存取 存储字:一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位 存储字长:一个存储单元所存二进制代码的位数

计算机组成原理论文cpu

计算机组成原理论文 CPU运行原理 学生姓名:李维隆 学生学号:200925503223 班级院系:计算机学院软件工程计093-2 指导老师:潘庆先

中央处理器(英语:Central Processing Unit,CPU),是电子计算机的主要设备之一。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。所谓计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。CPU、内部存储器和输入/输出设备是现代电脑的三大核心部件。由集成电路制造的CPU,20世纪70年代以前,本来是由多个独立单元构成,后来发展出微处理器CPU复杂的电路可以做成单一微小功能强大的单元。 “中央处理器”这个名称,笼统地说,是对一系列可以执行复杂的计算机程序的逻辑机器的描述。这个空泛的定义很容易地将在“CPU”这个名称被普遍使用,之前的早期计算机也包括在内。无论如何,至少从20世纪60年代早期开始(Weik 1961),这个名称及其缩写已开始在电子计算机产业中得到广泛应用。尽管与早期相比,“中央处理器”在物理形态、设计制造和具体任务的执行上有了戏剧性的发展,但是其基本的操作原理一直没有改变。 早期的中央处理器通常是为大型及特定应用的计算机而定制。但是,这种昂贵的为特定应用定制CPU的方法很大程度上已经让位于开发便宜、标准化、适用于一个或多个目的的处理器类。这个标准化趋势始于由单个晶体管组成的大型机和微机年代,随着集成电路的出现而加速。IC使得更为复杂的CPU可以在很小的空间中设计和制造(在微米的量级)。CPU 的标准化和小型化都使得这一类数字设备(港译-电子零件)在现代生活中的出现频率远远超过有限应用专用的计算机。现代微处理器出现在包括从汽车到手机到儿童玩具在内的各种物品中。 CPU的主要运作原理,不论其外观,都是执行储存于被称为程序里的一系列指令。在此讨论的是遵循普遍的冯·诺伊曼结构(von Neumann architecture)设计的装置。程序以一系列数字储存在计算机存储器中。差不多所有的冯·诺伊曼CPU的运作原理可分为四个阶段:提取、解码、执行和写回。 第一阶段,提取,从程序存储器中检索指令(为数值或一系列数值)。由程序计数器指定程序存储器的位置,程序计数器保存供识别目前程序位置的数值。换言之,程序计数器记录了CPU在目前程序里的踪迹。提取指令之后,PC根据指令式长度增加存储器单元[iwordlength]。指令的提取常常必须从相对较慢的存储器查找,导致CPU等候指令的送入。这个问题主要被论及在现代处理器的高速缓存和管线化架构。 CPU根据从存储器提取到的指令来决定其执行行为。在解码阶段,指令被拆解为有意义的片断。根据CPU的指令集架构(ISA)定义将数值解译为指令[isa]。一部分的指令数值为运算码,其指示要进行哪些运算。其它的数值通常供给指令必要的信息,诸如一个加法运算的运算目标。这样的运算目标也许提供一个常数值(即立即值),或是一个空间的寻址值:暂存器或存储器地址,以寻址模式决定。在旧的设计中,CPU里的指令解码部分是无法改变的硬体装置。不过在众多抽象且复杂的CPU和ISA中,一个微程序时常用来帮助转换指令为各种形态的讯号。这些微程序在已成品的CPU中往往可以重写,方便变更解码指令。 在提取和解码阶段之后,接着进入执行阶段。该阶段中,连接到各种能够进行所需运算的CPU部件。例如,要求一个加法运算,算术逻辑单元将会连接到一组输入和一组输出。输入提供了要相加的数值,而且在输出将含有总和结果。ALU内含电路系统,以于输出端完成简单的普通运算和逻辑运算(比如加法和位运算)。如果加法运算产生一个对该CPU处理而言过大的结果,在标志暂存器里,溢出标志可能会被设置。 最终阶段,写回,以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。运算结果极常被写进CPU 内部的暂存器,以供随后指令快速访问。在其它案例中,运算结果可能写进速度较慢,但容量较大且较便宜的主存。某些类型的指令会操作程序计数器,而不直接产生结果数据。这些一般称作“跳转”并在程序中带来循环行为、条件性执行(透过条件跳转)和函数[jumps]。许多指令也会改变标志暂存器的状态位。这些标志可用来影响程序行为,缘由于它们时常显出各种运算结果。例如,以一个“比较”指令判断两个值的大小,根据比较结果在标志暂存

计算机组成原理考研知识点汇总

计算机组成原理考研知 识点汇总 一, 计算机系统概述 (一) 计算机发展历程 第一台电子计算机ENIAC诞生于1946年美国宾夕法尼亚大学.ENIAC用了18000电子管,1500继电器,重30吨,占地170m2,耗电140kw,每秒计算5000次加法.冯?诺依曼(VanNeumann)首次提出存储程序概念,将数据和程序一起放在存储器,使编程更加方便.50年来,虽然对冯?诺依曼机进行很多改革,但结构变化不大,仍称冯?诺依曼机. 发展阶段时间硬件技术速度/(次/秒) 第一代1946-1957 电子管计算机时代40 000 第二代1958-1964 晶体管计算机时代200 000 第三代1965-1971 中小规模集成电路计算机时代 1 000 000 第四代1972-1977 大规模集成电路计算机时代10 000 000 第五代1978-现在超大规模集成电路计算机时代100 000 000 EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)电子离散变量计算机 组成原理是讲硬件结构的系统结构是讲结构设计的 摩尔定律微芯片上的集成管数目每3年翻两番.处理器的处理速度每18个月增长一倍. 每代芯片的成本大约为前一代芯片成本的两倍 新摩尔定律全球入网量每6个月翻一番. 数学家冯·诺依曼(von Neumann)在研究EDVAC机时提出了“储存程序”的概念.以此为基础的各类计算机通称为冯·诺依曼机.它有如下特点: ①计算机由运算器,控制器,存储器,输入和输出五部分组成 ②指令和数据以同等的地位存放于存储器内,并可按地址寻访 ③指令和数据均用二进制数表示 ④指令由操作码和地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置 ⑤指令在存储器内按顺序存放 ⑥机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成 图中各部件的功能 ·运算器用来完成算术运算和逻辑运算并将的中间结 果暂存在运算器内 ·存储器用来存放数据和程序 ·控制器用来控制,指挥程序和数据的输入,运行以及 处理运行结果 ·输入设备用来将人们熟悉的信息转换为机器识别的 信息 ·输出设备将机器运算结果转为人熟悉的信息形式

计算机组成原理(第二版)唐朔飞 各章节知识点

第一章知识总结(一) 2017-04-19马辉安阳师院mh 一个完整的计算机系统包括了硬件和 软件两个子系统。 硬件部分按冯诺依曼观点分为运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设 备五大功能部件。它们之间用系统总 线进行连接。系统总线按传输内容分 地址总线、数据总线和控制总线三类。 软件部分包括系统软件和应用软件两类,它们通常使用机器语言、汇编语 言和高级语言三种计算机语言进行编写。由于机器硬件电路只能识别用0、1编写成的机器语言程序,所以用汇编或高级语言编写的源程序在运行前需 使用汇编程序、编译程序或解释程序 进行翻译。 软件的狭义观点是:软件是人们编制 的具有各类特殊功能的程序,广义观 点是:软件是程序以及开发、使用和 维护程序需要的所有文档。 为了简化对复杂的计算机系统的理解,对计算机系统进行了层次结构划分, 通常分为微程序机器、传统机器语言 机器、操作系统虚拟机、汇报语言虚 拟机、高级语言虚拟机等。从不同角度、层次理解机器的功能与使用方法,简化了需要掌握的知识内容。 虚拟机:依赖于一定的系统软件,所 体现出的具有某种结构、功能和使用 方法的计算机。计算机组成原理关注传统机器语言机 器M1和微程序机器M0,它们是实际机器,所看到的机器功能与结构由硬件 电路直接实现。 冯诺依曼关于计算机结构的观点: 1、计算机由五大功能部件组成。 2、指令和数据均用二进制数表示,以同等地位存放于存储器中。 3、存储器按地址进行访问。 4、指令由操作码和地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来 表示操作数在存储器中的位置。 5、指令在存储器内按顺序存放,通常被顺序执行,在特定条件下,可根据 运算结果或设定的条件改变执行顺序。 6、机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器 完成。 现代大部分机器仍采用“存储程序” 思想构建,仍属于冯诺依曼结构的计 算机。 典型的冯诺依曼计算机以运算器为中心,现代计算机转化为以存储器为中心。 现代计算机可认为由三大部分组成:CPU(包含了运算器和控制器、及高速缓存)、I/O设备及主存储器。CPU和主存合起来称主机(及电源、总线与 I/O接口),I/O设备也称外设。

南信大 计算机组成原理期末练习题

计算机组成原理薛胜军题库 第1章概述 一、选择题 o冯·诺依曼(Von Neumann)机工作方式的基本特点是。 A.指令流单数据流 B.按地址访问并顺序执行指令 C.堆栈操作 D.存储器按内容选择地址 o下列描述中是正确的。 A.控制器能够识别、解释和执行所有的指令及存储结果 B.计算机主要由输入输出单元、控制器、存储器和算术逻辑单元构成 C.所有的数据运算都在控制器中完成 D.以上三者都正确 o计算机系统中的存储器系统是指。 A.RAM存储器; B.ROM存储器; C.主存储器; D.主存储器和外存储器。 o计算机科技文献中,英文缩写CAI代表。 A.计算机辅助制造 B.计算机辅助教学 C.计算机辅助设计 D.计算机辅助管理 o能够被计算机硬件直接识别的语言是。 A.汇编语言 B.高级语言 C.机器语言 D.应用语言o计算机软件分为两大类,他们是。 A.操作系统与应用软件 B.操作系统与系统软件 C.操作系统与CAD软件 D.系统软件与应用软件 o完整的计算机系统是由组成的。 A.主机与外设 B.CPU与存储 C.ALU与控制器 D.硬件系统与软件系统 o高级语言源程序不能直接在计算机上运行,需要有相应的语言处理程序翻译成程序后才能运行。 A.C语言 B.汇编语言 C.机器语言 D.宏汇编语言

o当前设计高性能计算机的重要技术途径是___。 A.提高CPU主频 B.扩大主存容量 C.采用非冯·诺依曼结构 D.采用并行处理技术 o下列体系结构中,最适合多个任务并行执行的体系结构是___。 A.流水线向量机结构 B.堆栈处理机结构 C.共享存储多处理机结构 D.分布存储多计算机结构 二、填空题 o电子计算机从诞生至今,按其工艺和器件特点,大致经历了四代。第一代从 A 年开始,采用 B ;第二代从 C 年开始,采用 D ;第三代从 E 年开始,采用 F ;第四代从 G 年开始,采 用 H 。 o计算机的硬件是指 A ,软件是指 B 。 o计算机将部分软件存储在只读存储器中,称之为 A 。 o将许多电子元件集成在一块芯片上称为 A 。 o系统软件是 A ,应用软件是 B ,操作系统是 C 。 o数据库是 A ,数据库管理系统是 B 。 o计算机系统结构的发展和演变看,早期的计算机是以 A 为中心的系统结构,而近代的计算机是以 B 为中心的系统结构。 o在下列常用术语后面,写出相应的中文名称: VLSI__ A ___MPP___ B___RISC____ C__DMA___ D__ o在由n台计算机构成的并行计算机中,其运行程序的加速比一般都小于n,其主要原因是___ A__和__ B____。 o在计算机系统当中,根据应用条件和硬件资源的不同,数据传输方式可以采用 A___传送、 B __传送和 C___传送三种方式。 o为了使计算机能够直接处理十进制形式的数据,采用 A___形式和 B___形式两种表示形式。前者主要用在 C___计算的应用领域。 o字符信息是_ A_ _数据,属于处理 B___领域的问题。国际上采用的字符系统是七单位的 C___码。 三、问答题 o冯·诺依曼计算机体系的基本思想是什么?按此思想设计的计算机硬件系统应由哪些部件组成? o计算机的系统软件和应用软件的作用是什么? o试说明冯·诺依曼计算机结构的特点。 o计算机一般有哪些分类方法? o试说明计算机的层次结构。 o简述计算机的工作特点。

计算机组成原理论文(学校交作业时候可以用)

《计算机组成原理》论文 --基于专业规范的 “计算机组成原理”课程改革 指导教师 XXX 作者X X X 学号 20084XXXXX 院系/年级师范学院2008级XXXX系

基于专业规范的“计算机组成原理”课程改革 摘要:以教育部计算机科学与技术专业教学指导委员会的专业规范为指导,针对计算机组成原理课程的特点,从以专业规范为基础优化教学内容、改进教学方法和丰富教学手段等方面进行了探讨和实践。分析实验教学现状,指出存在的问题,提出通过改编实验设计,加强实验教学过程指导,提高实验教学效果。以专业规范为指导,从理论教学和实验教学两方面为“计算机组成原理”课程改革提出了新的建议。 关键词:专业规范;计算机组成原理;课程改革;理论教学;实验教学 随着计算机和通信技术的蓬勃发展,中国开始进入信息化时代,计算机及技术的应用更加广泛深入,计算机学科传统的专业优势已经不再存在。社会和应用对学生在计算机领域的知识与能力提出了新的要求。专家们指出,未来10~15 年是我国信息技术发展的窗口期、关键期。为此,高等学校肩负着为国家发展和满足社会需求培养多类型人才的重任。在这样的背景下,高校必须正视问题,积极思索与变革,重新审视计算机专业教育的发展方向,与时俱进地推进计算机专业教育改革。 《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业必修的一门专业主干课程。课程要求掌握计算机系统各部件的组成和工作原理、相互联系和作用,最终达到从系统、整机的角度理解计算机的结构与组成,并为后续课程的学习奠定基础。但从整个学科的建设和发展,以及对学生专业素质培养的角度来看,这样的要求是不够的。更为重要的是,通过教与学,还应当提高学生对计算机硬件系统的认知能力和设计能力,强化实践意识与能力,培养创新理念与能力,激发学生自主学习、主动探索前沿知识。教育部计算机科学与技术专业教学指导委员会在2006 年发布了计算机科学与技术本科专业战略报告和专业规范,对计算机专业的发展与教学提出了指导意见。本文探讨以专业规范为指导对计算机组成原理课程进行改革,研究并实践一种有效的教学模式,帮助学生从微观层面掌握本课程知识单元,从宏观层面建立该课程知识体系,使学生准确把握课程的核心内容,全面地构建整机系统,进而培养学生的专业素养和综合能力。 1 计算机科学与技术专业规范 教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导委员会(以下简称教指委)在广泛深入的调查研究基础上,借鉴国际上计算机专业办学的发展与现状,结合我国计算机教育的实际情况,对计算机专业本科教育的发展方向和办学单位的专业发展提出了指导性意见,并制定了具体的《专业规范》。 教指委在计算机科学与技术专业发展战略研究报告和专业规范中提出了以“培养规格分类”为核心思想的计算机专业发展建议,将计算机学科分为三种类型四个方向,即:科学型(计算机科学方向CS)、工程型(包括计算机工程方向CE 和软件工程方向SE)、应用型(信息技术方向IT)[1]。针对每个类型的每个方向的特点和要求,专业规范从学科方法论、培养目标与规格、教育内容和知识体系等方面进行了详细的规划,提出了富有建设性的指导意见。 专业规范中明确指出,“计算机组成基础”是计算机科学方向和计算机工程方向的核心

计算机组成原理术语

计算机组成原理术语大全(一) 概念题:(第一章) 1、主机:主机中包含了除输入输出设备以外的所有电路部件,是一个能够独立工作的系统。 2、CPU:中央处理器,是计算机的核心部件,同运算器和控制器构成。 3、运算器:计算机中完成运算功能的部件,由ALU和寄存器构成。 4、ALU:算术逻辑运算单元,执行所有的算术运算和逻辑运算。 5、外围设备:计算机的输入输出设备,包括输入设备,输出设备和外存储设备。 6、数据:编码形式的各种信息,在计算机中作为程序的操作对象。 7、指令:是一种经过编码的操作命令,它指定需要进行的操作,支配计算机中的信息传递以及主机与输入输出设备之间的信息传递,是构成计算机软件的基本元素。 8、透明:在计算机中,从某个角度看不到的特性称该特性是透明的。 9、位:计算机中的一个二进制数据代码,计算机中数据的最小表示单位。 10、字:数据运算和存储的单位,其位数取决于具体的计算机。 11、字节:衡量数据量以及存储容量的基本单位。1字节等于8位二进制信息。 12、字长:一个数据字中包含的位数,反应了计算机并行计算的能力。一般为8位、16位、32位或64位。 13、地址:给主存器中不同的存储位置指定的一个二进制编号。 14、存储器:计算机中存储程序和数据的部件,分为内存和外存。 15、总线:计算机中连接功能单元的公共线路,是一束信号线的集合,包括数据总线、地址总线和控制总线。 16、硬件:由物理元器件构成的系统,计算机硬件是一个能够执行指令的设备。 17、软件:由程序构成的系统,分为系统软件和应用软件。 18、兼容:计算机部件的通用性。 19、软件兼容:一个计算机系统上的软件能在另一个计算机系统上运行,并得到相同的结果,则称这两个计算机系统是软件兼容的。 20、程序:完成某种功能的指令序列。 21、寄存器:是运算器中若干个临时存放数据的部件,由触发器构成,用于存储最频繁使用的数据。 22、容量:是衡量容纳信息能力的指标。 23、主存:一般采用半导体存储器件实现,速度较高、成本高且当电源断开时存储器的内容会丢失。 24、辅存:一般通过输入输出部件连接到主存储器的外围设备,成本低,存储时间长。 25、操作系统:主要的系统软件,控制其它程序的运行,管理系统资源并且为用户提供操作界面。 26、汇编程序:将汇编语言程序翻译成机器语言程序的计算机软件。 27、汇编语言:采用文字方式(助记符)表示的程序设计语言,其中大部分指令和机器语言中的指令一一对应,但不能被计算机的硬件直接识别。 28、编译程序:将高级语言程序转换成机器语言程序的计算机软件。 29、解释程序:解释执行高级语言程序的计算机软件,解释并立即执行源程序的语句。 30、系统软件:计算机系统的一部分,进行命令解释、操作管理、系统维护、网络通信、软件开发和输入输出管理的软件,与具体的应用领域无关。

计算机组成原理课程论文

计算机组成原理课程总结网工一班王金龙学号:1104031012 一.计算机系统概述 从体系结构上来看,有多种不同类型的计算机,那么这些不同的计算机谁好谁坏?如何评价?所以,还需要我们了解计算机性能评价指标和相关参数,包括吞吐量、响应时间;CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间;MIPS、MFLOPS等。学习完整本书对书中的主要知识点有了大概的认识,简单的概括可以将整本书分为以下几个部分: (1).数据的表示和运算 数据表示这部分要掌握进位进数制及相互转换的方法、真值和机器数的各种表示等。定点数的运算方面要掌握位移运算、加/减运算、乘/除运算、溢出概念和判别方法。浮点数要掌握浮点数的表示及加/减运算。 (2).存储器 这部分在复习时要建立起计算机存储系统的整体概念,计算机存储系统可以看成是Cache-内存-外存三级结构,大家要掌握存储器的分类及各类存储器的工作原理。复习的重点是高速缓冲存储器Cache和虚拟存储器。 (3).指令系统 在指令系统知识点中,我们要掌握指令的格式(包括指令的基本格式、定长操作码指令格式、扩展操作码指令格式)和各种寻址方式,还要能够区分数据寻址和指令寻址的区别。另外一个就是CISC(复杂指令系统计算机)和RISC(精简指令系统计算机),我们要掌握它们的基本概念、特征,以及它们之间的主要区别。 (4).中央处理器 这部分要掌握CPU功能、基本结构、工作原理等。在微程序控制器考点中,今年新增加了对微命令格式的考查。 (5).总线 总线就是一组进行互连和传输信息(指令、数据和地址)的信号线,我们要掌握总线的基本概念,总线的分类,以及总线的组成和性能指标(例如,各类总线的宽度会影响哪些部件的性能等)。其次,就是要掌握总线仲裁方法(包括集中仲裁方式和分布仲裁方式)和总线操作和定时(包括同步定时方式和异步定时方式)。最后,就是要对总线的标准有所了解,总线标准主要规定总线的机械结构规范、功能结构规范和电气规范。 (6).输入输出系统 这部分要了解常见的输入输出设备,它们的工作原理及性能指标。还要掌握I/O功能、基本结构、编址方式等。

计算机组成原理概念

总线:连接多个部件的信息传输线,是各个部件共享的传输介质。在某一时刻,只允许有一个部件向总线发送信息,而多个部件可以同时从总线上接收相同的消息。分为片内总线,系统总线和通信总线。 时钟周期:也称为振荡周期,定义为时钟频率的倒数。时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内,CPU仅完成一个最基本的动作。 机器周期:完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下,一个机器周期由若干个S周期(状态周期)组成 存储容量:存储容量是指存储器可以容纳的二进制信息量,用存储器中存储地址寄存器MAR 的编址数与存储字位数的乘积表示。即:存储容量 = 存储单元个数 * 存储字长 立即寻址:立即寻址的特点是操作数本身设在指令字内,即形式地址A不是操作数的地址,而是操作数本身,又称之为立即数。数据是采用补码的形式存放的把“#”号放在立即数前面,以表示该寻址方式为立即寻址。 直接寻址:在指令格式的地址字段中直接指出操作数在内存的地址ID。在指令执行阶段对主存只访问一次。 计算机系统:由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件:指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件:计算机运行所需的程序及相关资料。 主机:是计算机硬件的主体部分,由CPU和主存储器MM合成为主机。 CPU:中央处理器,是计算机硬件的核心部件,由运算器和控制器组成; PC:程序计数器,其功能是存放当前欲执行指令的地址,并可自动计数形成下一条指令地址。IR:指令寄存器,其功能是存放当前正在执行的指令。 CU:控制单元(部件),为控制器的核心部件,其功能是产生微操作命令序列。 ALU:算术逻辑运算单元,为运算器的核心部件,其功能是进行算术、逻辑运算。 ACC:累加器,是运算器中既能存放运算前的操作数,又能存放运算结果的寄存器。MAR:存储器地址寄存器,在主存中用来存放欲访问的存储单元的地址。 MDR存储器数据缓冲寄存器,在主存中用来存放从某单元读出,或要写入某存储单元的数据。I/O输入/输出设备,为输入设备和输出设备的总称,用于计算机内部和外界信息的转换与传主存:计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器,为计算机的主要工作存储器,可随机存取;由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。 存储单元:可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。 存储元件:存储一位二进制信息的物理元件,是存储器中最小的存储单位,又叫存储基元或存储元,不能单独存取。 存储字:一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。 存储字长:一个存储单元所存二进制代码的位数。 机器字长:指CPU一次能处理的二进制数据的位数,通常与CPU的寄存器位数有关。 指令字长:一条指令的二进制代码位数。 微指令:取指周期:PC->MAR,1->R,M(MAR)->MDR,MDR->IR,OP(IR)->CU,(PC)+1->PC 间指周期:Ad(IR)->MAR,1->R,M(MAR)->MDR 执行周期:MDR->MAR,Ad(IR)->MAR,取数指令“LDA M”:1->R,M(MAR)->MDR,MDR->ACC存数指令“STA M”:1->W,ACC->MDR,MDR->M(MAR)加法指令“ADD M”:1->R, M(MAR)->MDR, (ACC)+(MDR)->ACC 1什么是总线?总线传输有何特点?为了减轻总线的负载,总线上的部件都应具备什么特点?解:总线是多个部件共享的传输部件;总线传输的特点是:某一时刻只能有一路信息在总线上传输,即分时使用;为了减轻总线负载,总线上的部件应通过三态驱动缓冲电路与总线连通。

计算机组成原理习题章带答案

计算机组成原理习题章 带答案 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

第四章 1.一个容量为16K×32位的存储器,其地址线和数据线的总和是多少?当选用下列不同规格的存储芯片时,各需要多少片? 1K×4位,2K×8位,4K×4位,16K×1位,4K×8位,8K×8位 地址线和数据线的总和 = 14 + 32 = 46根; 选择不同的芯片时,各需要的片数为: 1K×4:(16K×32) / (1K×4) = 16×8 = 128片 2K×8:(16K×32) / (2K×8) = 8×4 = 32片 4K×4:(16K×32) / (4K×4) = 4×8 = 32片 16K×1:(16K×32)/ (16K×1) = 1×32 = 32片 4K×8:(16K×32)/ (4K×8) = 4×4 = 16片 8K×8:(16K×32) / (8K×8) = 2×4 = 8片 2.现有1024×1的存储芯片,若用它组成容量为16K×8的存储器。试求: (1)实现该存储器所需的芯片数量? (2)若将这些芯片分装在若干块板上,每块板的容量为4K×8位,该存储器所需的地址线总位数是多少?其中几位用于选板?几位用于选片?几位用做片内地址? 16K×8=2^14×8,地址线为14根.4K×8容量的板,共需要4块板子.则14根地址线的最高2位用于板选(00~11,第1块板子~第4块板 子),4K*8位=2^12*8位=12*1K*8位,也就是在每块板子内需要4*8个芯片,而每8个芯片组成8位,也就是位扩展.也就是说需要4组,则除了

南信大计算机组成原理实验二报告

南京信息工程大学实验(实习)报告 实验(实习)名称在印刷电路板上实现元器件日期 2012.4.1得分指导教师马利 系计软院专业计科年级2010班次1班姓名学号 一、实验目的 1.初步了解印制电路板; 2.学会如何在印制电路板上布置元器件; 3.实现手动与自动布线。 二、实验内容 1.完成图纸设置(改图纸号); 2.添加元器件库; 3.用若干片2114组成2KX8位的存储器,译码器采用74LS138,CPU采用8088,地址锁 存器采用8282,数据缓存器采用8286; 4.绘出完整的原理图,并生成网络表; 5.在印纸电路板中进行元器件布置。 三、实验步骤 1.本实验的前四个步骤与第一次实验相同,下面是实验一的最终原理图; 2.在印制电路板上的进行元器件布置;

建立一个PCB文件,然后双击打开该文件。 3.选择KeepOutLayer; 在这一层上,画上一个6*6的正方形框

4.选择Design→Load Nets ,在PCB文件中导入网络表。

选择执行(EXcute),在PCB文件中生成印制板元件封装图。 然后将它们一个一个整齐的放入框中,放完之后的原理图如下; 5.布置电源线,一般横线在顶板TopLayer上,而竖线在底板BottomLayer上,然后布线。

6.上面的几步骤均为手动布线,现在进行自动布线,点击AutoRoute并且选择ALL,

7.执行之后的原理图。 8.保存工作空间后,关闭文件并退出。 四、实验总结 通过这一次的实验课,进一步了解了该软件的操作流程,更是在上一次的基础上学会了手动布线跟自动布线,学会了不少东西啊。

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