实验一寄存器实验实验目的：了解模型机中各种寄存器结构、工作原理及其控制方法。
实验要求：利用CPTH 实验仪上的K16..K23 开关做为DBUS 的数据，其它开关做为控制信号，将数据写入寄存器，这些寄存器包括累加器A，工作寄存器W，数据寄存器组R0..R3，地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄存器OUT。
实验电路：寄存器的作用是用于保存数据的CPTH 用74HC574 来构成寄存器。
74HC574 的功能如下：- 1 -实验1：A，W 寄存器实验原理图寄存器A原理图寄存器W 原理图连接线表：- 2 -系统清零和手动状态设定：K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进入"Hand......"手动状态。
在后面实验中实验模式为手动的操作方法不再详述．将55H写入A寄存器二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据55H置控制信号为：按住STEP脉冲键，CK由高变低，这时寄存器A的黄色选择指示灯亮，表明选择A寄存器。
放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据55H被写入A寄存器。
将66H写入W寄存器二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据66H- 3 -置控制信号为：按住STEP脉冲键，CK由高变低，这时寄存器W 的黄色选择指示灯亮，表明选择W寄存器。
放开STEP 键，CK 由低变高，产生一个上升沿，数据66H 被写入W 寄存器。
注意观察：１．数据是在放开STEP键后改变的，也就是CK的上升沿数据被打入。
２．WEN，AEN为高时，即使CK有上升沿，寄存器的数据也不会改变。
实验2：R0，R1，R2，R3 寄存器实验连接线表- 4 -将11H、22H、33H、44H写入R0、R1、R2、R3寄存器将二进制开关K23-K16，置数据分别为11H、22H、33H、44H置控制信号为：K11、K10为10，K1、k0分别为00、01、10、11并分别按住STEP 脉冲键，CK 由高变低，这时寄存器R0、R1\R2\R3 的黄色选择指示灯分别亮，放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据被写入寄存器。
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。
第五章一．填空题1.控制器由于设计方法的不同可分为型、型和型控制器。
2.控制器在生成各种控制信号时，必须按照一定的进行，以便对各种操作实施时间上的控制。
3.微程序控制的计算机中的控制存储器CM是用来存放的。
4.在微指令的字段编码法中，操作控制字段的分段并非是任意的，必须遵循的分段原则中包括：①把性的微命令分在同一段内；②一般每个小段要留出一个状态，表示。
5.微指令分为和微指令两类，微指令可以同时执行若干个微操作，所以执行机器指令的速度比微指令快。
6.在CPU中，指令寄存器的作用是，其位数取决于；程序计数器的作用是，其位数取决于。
7.指令周期是，最基本的指令周期包括和。
8.根据CPU访存的性质不同，可将CPU的工作周期分为、、和。
9.在CPU中保存当前正在执行的指令的寄存器是，保存下一条指令地址的寄存器是，保存CPU访存地址的寄存器是。
10.中断判优可通过和实现，前者速度更快。
11.中断服务程序的入口地址可通过和寻找。
12.在硬件向量法中，可通过两种方式找到服务程序的入口地址，一种是，另一种是。
13.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做，它常常用若干个来表示，而后者又包含有若干个。
14.程序顺序执行时，后继指令的地址由形成，遇到转移指令和调用指令时，后继指令的地址从获得。
15.控制器在生成各种控制信号时，必须按照一定的进行，以便对各种操作实施时间上的控制。
16.机器X和Y的主频分别是8MHz和12MHz，则X机的时钟周期为µs。
若X机的平均指令执行速度为0.4MIPS，则X机得平均指令周期为µs。
若两个机器的机器周期内时钟周期数相等，则Y机得平均执行速度为MIPS。
17.一个主频为25MHz的CPU，平均每条指令包含2个机器周期，每个机器周期包含2个时钟周期，则计算机的平均速度是。
如果每两个机器周期中有一个用于访存，而存储器速度较慢，需再插入2个时钟周期，此时指令周期为µs。
之阿布丰王创作主机：CPU、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机.CPU：中央处置器,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,在计算机中作为法式的把持对象.指令：构成计算机软件的基本元素,暗示成二进制数编码的把持命令.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）,是数据的最小暗示单位.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字节即是8位二进制信息.字长：一个数据字包括的位数,一般为8位、16位、32位和64位等.地址：给主存储器分歧的存储位置指定的一个二进制编号.存储器：计算机中存储法式和数据的部件,分为内存和外存两种.存储器的访问：对存储器中数据的读把持和写把持.总线：计算机中连接功能单位的公共线路,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：由法式构成的系统,分为系统软件和应用软件两种.兼容：计算机部件的通用性.把持系统：主要的系统软件,控制其他法式的运行,管理系统资源而且为用户提供把持界面.汇编法式：将汇编语言法式翻译成机器语言法式的计算机软件.汇编语言：采纳文字方式（助记符）暗示的法式设计语言,其中年夜部份指令和机器语言中的指令一一对应.编译法式：将高级语言的法式转换成机器语言法式的计算机软件.解释法式：解释执行高级语言法式的计算机软件,,解释并执行源法式的语句.系统软件：计算机系统的一部份,进行命令解释、把持管理、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之间形成的不竭传递的指令序列.数据流：在计算机的存储器与CPU 之间形成的不竭传递的数据序列.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.原码：带符号数据暗示方法之一,用一个符号位暗示数据的正负,0代表正号,1代表负号,其余的代码暗示数据的绝对值.阶码：浮点数据编码中,暗示小数点的位置的代码.尾数：浮点数据编码中,暗示数据有效值的代码.基数：浮点数据编码中,对阶码所代表的指数值的数据,在计算机中是一个常数,不用代码暗示.机器零：浮点数据编码中,阶码和尾数为全0时代表的0值.上溢：指数据的绝对值太年夜,以至年夜于数据编码所能暗示的数据范围.规格化数：浮点数据编码中,为使浮点数具有唯一的暗示方式所作的规定,规定尾数部份用纯小数形式给出,而且尾数的绝对值应年夜于1/R,即小数点后的第一位不为零.海明距离：在信息编码中,两个合法代码对应位上编码分歧的位数.冯诺依曼舍入法：浮点数据的一种舍入方法,在截去过剩位时,将剩下数据的最低位置 1.检错码：能够发现某些毛病或具有自动纠错能力的编码.纠错码：能够发现某些毛病并具有自动纠错能力的编码.海明码：一种纠错码,能检测出2位错,并能纠正1位错.循环码：一种纠错码,其合法码字移动任意位后的结果仍然是一个合法码字.桶形移位器：一种移位电路,具有移2位、移4位和移8位等功能.RAM：随机访问存储器,能够快速方便地访问任何地址中的内容,访问的速度与存储位置无关.ROM：只读存储器,只能读取数据不能写入数据的存储器.SRAM：静态随机访问存储器.它采纳双稳态电路存储信息.DRAM：静态随机访问存储器,它利用电容电荷存储信息.EDO DRAM：增强数据输出静态随机访问存储器,采纳快速页面访问模式,并增加了一个数据锁存器以提高数据传输速率.PROM：可编程的ROM,可以被用户编程一次.EPROM：可擦写可编程的ROM,可以被用户编程屡次.EEPROM：电可擦写只读存储器,能够用电子的方法擦除其中的内容.快闪存储器：一种非挥发性存储器,与EEPROM类似,能够用电子的方法擦除其中的内容.相联存储器：一种按内容访问的存储器,,每个存储单位有匹配电路,可用于cache中查找数据.多体交叉存储器：由多个相互自力、容量相同的存储体构成的存储器,每个存储体自力工作,读写把持重叠进行.访存局部性：CPU的访存规律,对存储空间的90%的访问局限于存储空间的10%的区域中,而另外10%的访问则分布在存储空间的其余90%的区域中.直接映象：cache的一种地址映象方式,一个主存块只能映象到cache中的唯一一个指定块.全相联映象：cache的一种地址映象方式,每个主存块都可映象就任何cache块.组相联映象：cache 的一种地址映象方式,将存储空间分成若干组,各组之间是直接映象,而组内各块之间则是全相联映象.全写法：cache命中时的一种更新战略,写把持时将数据既写cache又写入主存.写回法：cache命中时的一种更新战略,写cache时不写主存,而当cache数据被替换出去时才写回主存.虚拟存储器：在内存和外存间建立的条理体系,使得法式能够像访问主存储器一样访问外存储器,主要用于解决计算机中主存储器的容量问题.按写分配：cache不命中时的一种更新战略,写把持时把对应的数据块从主存调入cache.段式管理：一种虚拟存储器的管理方式,把虚拟存储空间分成段,段的长度可以任意设定,并可以放年夜和缩小.页式管理：一种虚拟存储器的管理方式,把虚拟存储空间等分成固定容量的页,需要时装入内存.段页式管理：一种虚拟存储器的管理方式,将存储空间按逻辑模块分段,每段又分成若干个页.块表：主存-cache地址映象机制,由查块表判定主存地址的存储单位是否在cache中以及在cache中的位置.页表：页式虚存管理用的地址映象表,其中包括每个页的主存页号、装入位和访问方式等.段表：段式虚存管理用的地址映象表,其中包括每个段的基址、段长、装入位和访问方式等.固件：固化在硬件中（如写入ROM）的固定不变的经常使用软件.助记符：汇编语言中采纳的比力容易记忆的文字符号,暗示指令中的把持码和把持数.伪指令：汇编语言法式中提供的有关该法式装入内存中的位置的信息,暗示法式段和数据段开始的信息以及暗示法式结束的信息等,它们其实不转成二进制的机器指令.寻址方式：对指令的地址码进行编码,以形成把持数在存储器中的地址的方式.年夜数端：高位数据和低位数据在存储器中的存储次第,将多字数据的最低字节存储在最年夜地址位置.小数端：高位数据和低位数据在存储器中的存储次第,将多字数据的最低字节存储在最小地址位置.RISC：精简指令系统计算机CISC：复杂指令系统计算机相对转移：一种形成转移目标地址的方式,转移指令的目标指令地址是由PC寄存器的值加上一个偏移量形成的.绝对转移：一种形成转移目标地址的方式,转移指令的目标指令地址是由有效地址直接指定,与PC寄存器的内容无关.条件转移：一种转移指令类型,根据计算机中的状态决定是否转移.无条件转移：一种转移指令类型,不论状态如何,一律进行转移把持.指令格式：是计算机指令编码的格式,指定指令中编码字段的个数、各个字段的位数以及各个字段的编码方式.指令周期：从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间.机器周期：指令执行中每一步把持所需的时间.指令仿真：通过改变微法式实现分歧机器指令系统的方式,使得在一种计算机上运行另一种计算机的指令代码.指令模拟：在一种计算机上用软件来解释执行另一台计算机的指令.硬连线逻辑：一种控制逻辑,用一个时序电路发生时间控制信号,采纳组合逻辑电路实现各种控制功能.微法式：存储在控制存储器中的完成指令功能的法式,由微指令组成.微指令：控制器存储的控制代码,分为把持控制部份和顺序控制部份.微地址：微指令在控制存储器中的存储地址.水平型微指令：一次能界说并执行多个并行把持把持控制信号的指令.垂直型微指令：一种微指令类型,设置微把持码字码,采纳微把持码编码法,由微把持码规定微指令的功能.控制存储器：微法式型控制器中存储微指令的存储器,通常是ROM.为什么用二进制？答：容易用数据电路暗示,数据运算和存储方式简单,是高效的数据暗示方式.运算器中有哪些寄存器？答：寄存器是运算器中临时寄存数据的的部件.运算器中有存储数据的寄存器,寄存一些中间运算结果等.保管指令的寄存器、运算状态的寄存器,保管存储器地址的寄存器.如何区分ASCII代码和汉字编码？答：ASCII代码是7位的代码,在存储时可以在它前面增加一位形成8位的代码,增加的位用0暗示是ASCII码,1暗示是汉字编码.为什么虚拟存储器中,页面的年夜小不能太小,也不能太年夜？答：当页面小时,平均页内剩余空间较少,可节省存储空间,但页表增年夜,页面太小时不能充沛利用访存的空间局部性提高命中率；当页面年夜时,可减少页表空间,但平均页内剩余空间较年夜,浪费较多存储空间,页面太年夜还使页面调入调出时间较长.基址寻址方式和变址寻址方式有什么优点？答：基址寻址方式用于法式定位,,可使法式装内存分歧的位置运行,只要相应地改变基址寄存器的值.基址寻址还支持虚存管理,以实现段式虚拟存储器.变址寻址方式适合于对一组数据进行访问,这时在访问了一个数据元素之后,只要改变变址寄存器的值,该指令就可形成另一个数据元素的地址.中央处置器有哪些基本功能？有哪些基本部件构成？答：基本功能（1）指令控制.即对法式运行的控制,保证指令序列的的执行结果的正确性.（2）把持控制.即指令内把持步伐的控制,控制把持步伐的实施.（3）数据运算.即对数据进行算术运行和逻辑运算.（4）异常处置和中断处置.如处置运算中的溢出等毛病情况以及处置外部设备的服务请求等.中央处置器主要由控制器和运算器两部份构成,另外在CPU中有多种寄存器,寄存器与运算之间传递信息的线路称为数据通路.微指令编码有哪三种方式？微指令格式有哪几种？微法式控制有哪些特点？答：微指令编码方式有三种：直接暗示法、编码暗示法、混合暗示法.微指令的格式年夜体分成两类：水平型微指令和垂直型微指令.水平型微指令又分为三种：全水平型微指令、字段编码的水平型微指令、直接和编码相混合的水平型微指令.微法式的控制器具有规整性、可维护性和灵活性的优点,可实现复杂指令的把持控制,使得在计算机中可以较方便地增加和修改指令,甚至可以实现其他计算机的指令.猝发传输方式：在一个总线周期内传输存储地址连续的多个数据字的总线传输方式四边缘协议：全互锁的总线通信同步方式,就绪信号和应答信号在上升边缘和下降边缘都是触发边缘.波特率：码元传输率,每秒钟通过信道的码元数.比特率：信息位传输率,每秒钟通过信道的有效信息量.位时间：码元时间,即传输一位码元所需要的时间,波特率的倒数.UAPT：通用异步接收器/发送器,一种典范的集成电路异步串行接口电路.主设备：负责在总线上数据传输的设备,如中央控制器、DMA控制器等.从设备：总线上具有对地址线,控制信号线进行译码的功能和与主设备传输数据功能的设备.总线事务：总线把持的请求主方与响应方之间的一次通信.总线协议：总线通信同步方式规则,规定实现总线数传输的按时规则.菊花链方式：各申请总线的设备合用一条总线作为请求信号线,而总线控制设备的响应信号线则串接在各设备间.自力请求方式：集中式总线判决方式之一,每一个设备都有一个自力的总线请求信送到总线控制器,控制器也给各设备分别发送一个总线响应信号.计数器按时查询方式：集中式总线判决方式之一,设备要求使用总线时通过一条公用请求线发出,总线控制器按计数器的值对各设备进行查询.系统总线：处置器总线,连接处置器和方存是计算机系统的主干线.信息之前要恢复到零电流.不归零制： 一种磁盘信息记录方式,磁头线圈上始终有电流,正向电射到纸上.绘图机：计算机图形输出设备,主要用于工程图纸的输出.数字化仪：一种二维坐标输入系统,主要用于输入工程图,包括一个游标和一个图形板.触摸屏：一种具有触摸式输入功能显示屏式者附加在显示屏上的输入设备,用于输入屏幕位置信息,通常与屏幕菜单配合使用.扫描仪：一种图像输入设备,主要用与各类计算机静态图象的输入.音频识别：一个对音频信息提练和压缩的过程,如将语音信号转化成文字信息以便于计算机的存储和处置.音频合成：使计算机能够朗读文本或者演奏出音乐的过程,如将文字信息转化成语音信息,或者将MIDI数据文件转经成音乐信号.音效处置：改进音频设备输出效果的过程,分为三种类型：混响和延时处置；声音的回放效果；环绕声的处置.CD-ROM：计算机中只读型光盘的主要标准.WORM：写一次读屡次型光盘,可由用户一次性写放信息,写入后可以反复读取.CD-R：可写光盘,WORM型光盘的标准.EFM码：通道码,CD-ROM 中的一个14位的代码,暗示8位的数据.磁光盘：一种可擦写光盘,在激光的作用下将信息以磁化形式记录在光盘上.统一编址：一种外围设备的寻址方式,将输入输出设备中的控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器和内存单位一样看待,将它们和内存单位联合在一起编排地址.独自编址：一种外围设备的寻址方式,采纳专门的控制信号进行输入输出把持,内存的地址空间和输入输出设备的地址空间是分开的.单级中断：简单的处置中断方法,在处亘个中断时时间：二O二一年七月二十九日不响应另一个中断的请求,所以是单重中断.与多级中断对应,各和中断的优先级一样.多级中断：处置多重中断的方法,采纳按优先级的方法,在处置某级中断时,与它同级的中断或比它初级的中断请求不能中断它的处置,而比它优先级高的中断请求则能中断它的处置.中断屏蔽：在处置中断时阻止其他中断.DMA：直接存储器访问,一种高速输出方法.现场呵护：保管CPU的工作信息,如各寄存器的值.中断向量：由发出中断请求的设备通过输入输出总线主意向CPU发出一个识别代码.自陷：由CPU的某种内部因素引起的内部中断.软件中时间：二O二一年七月二十九日。
