第12章 大容量存储器结构
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第1章计算机概述1:计算机的类型有哪些?简述它们的特点目前国际上比较流行的计算机分类是:巨型计算机、主机(大、中型机)、小型计算机、和个人计算机。
巨型计算机指运算速度快、存储容量大的高性能计算机,它采用了大规模并行处理的体系结构,CPU由数以百计、千计的处理器组成,有极强的运算处理能力。
计算机的运算速度平均每秒1000万次以上;存贮容量在1000万位以上。
巨型机的研制水平是一个国家计算机技术水平的重要标志。
主机(大、中型机)大型机的运算速度一般在100万次/秒至几千万次/秒,通常用每秒运行多少万次来作为运算速度单位,字长32~64位,主存容量在几百兆字节以上,。
它有比较完善的指令系统,丰富的外部设备和功能齐全的软件系统。
其特点是通用,有极强的综合处理能力。
中型机的规模介于大型机和小型机之间。
小型机的机器规模小、结构简单、设计试制周期短,便于及时采用先进工艺技术,软件开发成本低,易于操作维护。
微型计算机是以微处理器(CPU)为核心,通过系统总线(BUS)将存储器、外围控制电路、输入输出接口连接起来的系统称为微型计算机。
若配有相应的外围设备(如显示器、键盘、打印机等)和系统软件,就组成了微型计算机系统(Micro Computer System)。
微型计算机具有以下特点:◆集成度高,体积小,重量轻,价格低廉;◆部件标准化,易于组装及维修;◆高可靠性及适应性。
2:微型计算机简单分哪几类?各有什么特点?微型计算机简单可分为常见的台式微型计算机即个人计算机PC,笔记本,及掌上电脑台式机具有:集成度高、体积较小价格低廉、部件标准化、,易于组装维修、高可靠性及适应性,计算能力强等特点;笔记本具有体积小重量轻,便于携带移动性强,耗电少功能强的特点;掌上电脑具有更小的体积、更轻的重量、更少的耗电和更强的可移动性的特点,其方便的上网功能正将加速“处处计算,移动计算”的时代到来。
;Flash存储器与RAM相比具有非易失性的优势,但是寿命短,可擦写次数少,读写速度慢,且不能完成完全随机读写。
计算机组成原理知识点总结第一章一、数字计算机的五大部件(硬件)及各自主要功能(P6)计算机硬件组成:存储器、运算器、控制器、输入设备、输出设备。
1、存储器(主存)主要功能:保存原始数据和解题步骤。
包括:内存储器(CPU 直接访问),外存储器。
2、运算器主要功能:进行算术、逻辑运算。
3、控制器主要功能:从内存中取出解题步骤(程序)分析,执行操作。
包括:计算程序和指令(指令由操作码和地址码组成)。
4、输入设备主要功能:把人们所熟悉的某种信息形式变换为机器内部所能接收和识别的二进制信息形式。
5、输出设备主要功能:把计算机处理的结果变换为人或其他机器所能接收和识别的信息形式。
注:1、冯诺依曼结构:存储程序并按地址顺序执行。
2、中央处理器(CPU):运算器和处理器的结合。
3、指令流:取指周期中从内存读出的信息流,流向控制器。
数据流:在执行器周期中从内存读出的信息流,由内存流向运算器。
二、数字计算机的软件及各自主要功能(P11)1、系统软件:包括服务性程序、语言程序、操作程序、数据库管理系统。
2、应用程序:用户利用计算机来解决某些问题而设计。
三、计算机的性能指标。
1、吞吐量:表征一台计算机在某一时间间隔内能够处理的信息量,用bps度量。
2、响应时间:表征从输入有效到系统产生响应之间的时间度量,用时间单位来度量。
3、利用率:在给定的时间间隔内,系统被实际使用的时间所在的比率,用百分比表示。
4、处理机字长:常称机器字长,指处理机运算中一次能够完成二进制运算的位数,如32位机、64位机。
5、总线宽度:一般指CPU从运算器与存储器之间进行互连的内部总线一次操作可传输的二进制位数。
6、存储器容量:存储器中所有存储单元(通常是字节)的总数目,通常用KB、MB、GB、TB来表示。
7、存储器带宽:单位时间内从存储器读出的二进制数信息量,一般用B/s(字节/秒)表示。
8、主频/时钟周期:CPU的工作节拍受主时钟控制,按照规定在某个时间段做什么(从什么时候开始、多长时间完成),主时钟不断产生固定频率的时钟信号。
存储器系统(6116)第4章存储器系统引⼊:电⼦计算机是20世纪⼈类最伟⼤的发明之⼀。
随着计算机的⼴泛应⽤,⼈类社会⽣活的各个⽅⾯都发⽣了巨⼤的变化。
特别是微型计算机技术和⽹络技术的⾼速发展,计算机逐渐⾛进了⼈们的家庭,正改变着⼈们的⽣活⽅式。
计算机逐渐成为⼈们⽣活和⼯作不可缺少的⼯具,掌握计算机的使⽤也成为⼈们必不可少的技能。
本章知识要点:1)存储器的分类和三层体系结构2)RAM、ROM芯⽚的结构、⼯作原理3)存储器的扩展⽅法4)⾼速缓冲存储器技术5)虚拟存储器技术6)存储保护4.1 存储器概述4.1.1 存储器的分类在计算机的组成结构中,有⼀个很重要的部分,就是存储器。
存储器是⼀种记忆部件,是⽤来存储程序和数据的,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,常⽤的分类⽅法有以下⼏种。
⼀、按其⽤途分(1)内存储器内存储器⼜叫内存,是主存储器。
⽤来存储当前正在使⽤的或经常使⽤的程序和数据。
CPU可以对他直接访问,存取速度较快。
(2)外存储器外存储器⼜叫外存,是辅助存储器。
外存通常是磁性介质或光盘,像硬盘,软盘,磁带,CD等,能长期保存信息,并且不依赖于电来保存信息,但是由机械部件带动,速度与CPU相⽐就显得慢的多。
外存的特点是容量⼤,所存的信息既可以修改也可以保存。
存取速度较慢,要⽤专⽤的设备来管理。
计算机⼯作时,⼀般由内存ROM中的引导程序启动程序,再从外存中读取系统程序和应⽤程序,送到内存的RAM中,程序运⾏的中间结果放在RAM中,(内存不够是也可以放在外存中)程序的最终结果存⼊外部存储器。
⼆、按存储介质分(1)半导体存储器早期的半导体存储器,普遍采⽤典型的晶体管触发器和⼀些选择电路构成的存储单元。
现代半导体存储器多为⽤⼤规模集成电路⼯艺制成的⼀定容量的芯⽚,再由若⼲芯⽚组成⼤容量的存储器。
半导体存储器⼜分为双极型半导体存储器和MOS 型半导体存储器。
(2)磁表⾯存储器再⾦属或⾮⾦属基体的表⾯上,涂敷⼀层磁性材料作为记录介质,这层介质称为磁层。
《计算机网络基础》第五版习题答案第1章计算机网络概论一、选择题二、1、一定数量能独立工作的计算机、通过通信介质连接起来、共同遵守相应的标准、资源共享2、独立功能、通信介质、通信线路、网络软件、资源共享3、具有通信功能的4、ARPAnet,分组交换网5、资源共享、数据通信、通信子网、资源子网6、CHINAPAC7、中国公用计算机互联网、中科院科技网、国家教育和科研网、中国金桥网8、钱天白9、分布式处理10、数据通信、资源共享11、分布式输入、分布式计算、分布式输出12、局域网、城域网、广域网、总线型、环型、星型13、单播、组播、广播14、延长通信线缆长度,分布式访问控制策略15、集中式通信、线路交换、报文交换16、具有较高的传输速率、具有较低的误码率17、网络资源、网络管理作用18、城域网19、点、线20、服务器、客户机、网络集线设备、传输介质三、判断题四、问答题1.什么是计算机网络?将地理位臵不同但具有独立功能的多个计算机系统,通过通信设备和通信线路连接起来,在功能完善的网络软件(网络协议、网络操作系统、网络应用软件等)的协调下实现网络资源共享的计算机系统的集合。
2.计算机网络的发展经历了哪几个阶段?第一阶段是具有通信功能的多机系统阶段第二阶段以通信子网为中心的计算机网络第三阶段网络体系结构标准化阶段第四阶段网络互连阶段3.简述计算机网络的主要功能?资源共享、数据通信、均衡负载相互协作、分布处理、提高计算机系统的可靠性4.按地理位臵来划分,计算机网络可以分为哪几类?局域网、城域网、广域网5.计算机网络的主要拓扑结构有哪些?星型、环型、总线型6.简述星型拓扑结构的特点?星型拓扑结构主要具有以下的一些优点:⑴易于故障的诊断与隔离⑵易于网络的扩展。
⑶具有较高的可靠性。
但其缺点也很明显,主要有:⑴过分依赖中央节点。
⑵组网费用高。
⑶布线比较困难。
7.什么是对等网?什么是C/S网?“对等网”也称“工作组网”,对等网上各台计算机的有相同的地位,无主从之分,网上任意节点计算机既可以作为网络服务器,为其它计算机提供资源;也可以作为工作站,以分享其它服务器的资源;任一台计算机均可同时兼作服务器和工作站,也可只作其中之一。
第一章习题1.什么是单片机?单片机和通用微机相比有何特点?答:单片机又称为单片微计算机,它的结构特点是将微型计算机的基本功能部件(如中央处理器(CPU)、存储器、输入接口、输出接口、定时/计数器及终端系统等)全部集成在一个半导体芯片上。
虽然单片机只是一个芯片,但无论从组成还是从逻辑功能上来看,都具有微机系统的定义。
与通用的微型计算机相比,单片机体积小巧,可以嵌入到应用系统中作为指挥决策中心,是应用系统实现智能化。
2.单片机的发展有哪几个阶段?8位单片机会不会过时,为什么?答:单片机诞生于1971年,经历了SCM、MCU、SOC三大阶段,早期的SCM单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL的8031,此后在8031上发展出了MCS51系列MCU系统。
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。
90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大提高。
随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。
然而,由于各应用领域大量需要的仍是8位单片机,因此各大公司纷纷推出高性能、大容量、多功能的新型8位单片机。
目前,单片机正朝着高性能和多品种发展,但由于MCS-51系列8位单片机仍能满足绝大多数应用领域的需要,可以肯定,以MCS-51系列为主的8位单片机,在当前及以后的相当一段时间内仍将占据单片机应用的主导地位。
3.举例说明单片机的主要应用领域。
答:单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴:智能仪器单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、电流、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。
摘要通用串行总线,即Universal Serial Bus(USB)是一种应用前景非常广阔的新型串行接口总线。
它具有使用方便、易于扩展和传输速率高的特点,广泛应用于各种中低速计算机外设及数字设备中,并在不断发展完善之中。
基于USB总线的数据传输方法有着其他方式所没有的高速与方便,因此有着很高的实际应用价值。
本课题的主要研究内容是:掌握USB通信协议及器件工作方式、利用MCS51系列单片机控制PDIUSBD12接口芯片及周边电路、以及以此为依据设计的接口电路和通信函数,最终通过USB接口实现单片机与Windows平台计算机之间的数据通信。
本课题实现的是主机识别USB外设的过程与最基本的控制传输,是USB数据通信的基础,因此这种方式完成的接口设计具有相当的通用性,可以广泛的应用与移动硬盘、读卡器等设备的开发中。
本课题使用的USB接口芯片是Philips公司的PDIUSBD12-08,所使用的驱动是用Microsoft公司提供的DDK(驱动开发工具包)编制的,完全保证了软、硬件的可靠性、兼容性。
关键词USB PDIUSBD12 控制传输USB固件编程AbstractUniversal Serial the Bus( USB) is a new serial bus that will be wildly used in the future. It has some advantages as convenience, easy to expend and high speed on transmitting, so it can be applied to various computer peripheral devices and digital equipments. In addition, it's being improved every single day. The data transmission based on USB is more fast and convenient than the other methods, so it has high value in practical application.The main content of our task is:Study the specification of USB and master the way of how USB device works; use singlechip 89C52 to handle PDIUSBD12 and other chips; design the interface circuit and firmware, and finally realize the dialogue between the USB controller and the host operated on Windows though the USB cable.This task is to complete the process of enumeration and configure and the basic control transfer. The design achieved by this means can be applied to many other developments such as mass storage and so on because the problems in the task are the base of USB data communications.The USB controller we select is PDIUSBD12 that is produced by Philips and the driver we installed is compiled with the Device Drivers Kit(DDK) offered by Microsoft. So both the software and the hardware of the project is reliable and has good compatibility.Key words USB PDIUSBD12 Control transferUSB firmware programming目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 研究的目的和意义 (1)1.2 USB技术的发展状况及前景 (1)1.2.1 USB的发展历史 (1)1.2.2 USB的特点 (2)1.2.3 USB的应用与前景 (4)1.3主要研究内容与完成情况 (4)第2章系统总体设计的软硬件原理 (6)2.1 引言 (6)2.2 任务分析及技术指标 (6)2.3 硬件电路原理概述 (6)2.3.1 总体设计方案 (6)2.3.2 单片机89C52的连接方法 (6)2.3.3 接口芯片PDIUSBD12的连接方法 (7)2.4 固件程序开发及应用过程 (11)第3章USB总线规范及传输原理简介 (12)3.1 引言 (12)3.2 通用串行总线规范 (12)3.2.1 概述 (12)3.2.2 主要内容 (12)3.3 USB传输原理 (13)3.3.1 四种传输类型简介 (13)3.3.2 USB数据传输原理 (14)3.3.3 控制传输分析 (17)3.3.4 批量传输 (18)3.4 差错控制 (18)3.5 本章小结 (19)第4章USB控制器芯片PDIUSBD12介绍 (20)4.1 引言 (20)4.2 PDIUSBD12特点 (20)4.3 PDIUSBD12数据传输原理 (21)4.4 PDIUSBD12命令代码功能与用法 (21)4.4.1初始化命令 (22)4.4.2 数据流命令 (23)4.4.3 通用命令 (25)4.3 本章小结 (25)第5章固件程序详解 (26)5.1 前言 (26)5.2 程序总体结构 (26)5.2.1 概述 (26)5.2.2 硬件提取层——HAL.C (27)5.2.3 PDIUSBD12命令接口——USBD12.C (27)5.2.4 中断服务程序——ISR.C (27)5.2.5 主循环——MAIN.C、USB.C (27)5.2.6 协议层——CHAP9.C、VDOR.C (27)5.3 各层程序流程详解 (28)5.3.1 主循环MAIN.C (28)5.3.2 协议层 (30)5.3.3 中断服务程序 (37)5.4 本章小结 (43)结论 (44)致谢 (45)参考文献 (46)附录1 (47)附录2 (53)附录3 (60)附录4 (62)第1章绪论1.1 研究的目的和意义随着计算机技术的不断提高,计算机已经逐渐深入生产生活的各个层面,并带来了翻天覆地的变革。
计算机导论(第 2 版)【清华大学出版社】课后习题答案第一章绪论一、简答题1.什么是计算机?(P1)计算机是一种能够按照事先存储的程序,自动、高速的对数据进行输入、处理、输出和存储的系统。
一个计算机系统包括硬件和软件两大部分。
2.解释冯•诺依曼所提出的“存储程序”概念。
(P6)把计算机程序与数据都以二进制的形式统一存放在存储器中,由机器自动执行。
不同的程序解决不同的问题,实现了计算机通用计算的功能。
3.计算机有哪些主要的特点?(P3-P4)○1运算速度快○2运算精度高○3具有记忆能力○4具有逻辑判断能力○5存储程序4.计算机有哪些主要的用途?(P4-P5)○1科学计算○2数据处理○3实时控制○5人工智能○5计算机辅助工程和辅助教育○6娱乐与游戏5.计算机发展中各个阶段的主要特点是什么?(P6-P8)第一代计算机(1946 年—1957 年)○1逻辑器件使用电子管○2用穿孔卡片机作为数据和指令的输入设备○3用磁鼓或磁带作为外存储器○4使用机器语言编译第二代计算机(1958 年—1964 年)○1用晶体管代替了电子管○2内存储器采用了磁心体○3引入了寄存器和浮点运算硬件○4利用I/O处理机提高了输入输出能力○5在软件方面配置了子程序库和批处理管理程序,并且推出了FORTRAN、COBOL、ALGOL 等高级程序设计语言及相应的编译程序第三代计算机(1965 年—1971 年)○1用小规模或中小规模的集成电路来代替晶体管等分立元件○2用半导体存储器代替磁心存储器○3使用微程序设计技术简化处理机的结构○4在软件方面则广泛引入多道程序、并行处理、虚拟存储系统以及功能完备的操作系统,同时还提供了大量的面向用户的应用程序第四代计算机(1972 年至今)○1使用了大规模和超大规模集成电路○2使用了大容量的半导体存储器作为内存储器○3在体系结构方面进一步发展了并行处理、多机系统、分布式计算机系统和计算机网络系统○4在软件方面则推出了数据库系统、分布式操作系统以及软件工程标准等第五代计算机主要特征是人工智能,具有一些人类智能的属性。
第1章习题答案1.1 图形符号通常是指用于图样或其他文件表示一个设备或概念的图形、标记或字符。
文字符号是用于标明电气设备、装置和元器件的名称、功能、状态和特征的,可在电器设备、装置和元器件上或其近旁使用,是用以表明电器设备、装置和元器件种类的字母代码和功能字母代码。
图形符号由符号要素、限定符号、一般符号以及常用的非电气操作控制的动作(如机械控制符号等),根据不同的具体器件情况构成。
文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号。
1.2 电气原理图是说明电气设备工作原理的线路图。
表示各种电气设备在机械设备和电气控制柜中的实际安装位置。
电气互连图是用来表明电气设备各单元之间的接线关系的。
电气原理图中不考虑电气元件的实际安装位置和实际连线情况,只是把各元件按接线顺序用符号展开在平面图上,用直线将各元件连接起来。
电气设备安装图提供电气设备各个单元的布局和安装工作所需数据的图样。
电气互连图一般不包括单元内部的连接,着重表明电气设备外部元件的相对位置及它们之间的电气连接。
1.3 接触器主触点被卡住、触点熔焊在一起可能引起动铁心不能释放。
应立即切断电源。
1.4 中间继电器触点因为通过控制电路的电流容量较小,所以不需加装灭弧装置。
当被控电动机启动电流小于中间继电器触点的额定电流时。
1.5 电动机启动时的启动电流很大,启动时热继电器不会动作。
因为电动机启动时间短,热继电器来不及动作。
1.6 JS7-A型时间继电器电磁机构翻转180°安装后,通电延时型可以改换成断电延时型,那么这种时间继电器就具有四种类型的触点:延时闭合动合触点;延时断开动断触点;延时断开动合触点;延时闭合动断触点。
1.7 按钮互锁正、反转控制线路存在的主要问题是容易产生短路事故。
电动机正转接触器主触点因弹簧老化或剩磁的原因而延迟释放时,或者被卡住而不能释放时,如按下反转按钮,则反转接触器又得电使其主触点闭合,电源会在主电路短路。
1.10 正转和反转。