第二章
1000为补码表示的最小数-8
浮点表示法,大多数计算机中尾数为小数
规格化浮点数:对补码,尾数最高位和符号位不同。对原码,最高位为一。
短浮点数格式:
尾数其实为24位(隐含的一位为整数1),尾数用原码
第四章 加法器
单级先行进位:组内并行,组间串行 多级先行进位:组内并行,组间并行
定点加减法 补码加减法
[X+Y]补=[X]补+[Y]补
[-Y]补被称为[Y]补的机器负数,求[-Y]补的过程称为对[Y]补变补
若做加法,则两数直接相加;若做减法,则将被减数与减数的机器负数相加
补码的符号扩展方法:
原有符号位保持不变,正数补零,负数补益
第五章
We高电平为读
主存储器通常由存储体、地址译码驱动电路、I/O和读写电路组成
一个二进制数由若干位组成,当这个二进制数作为一个整体存入或取出时,这个数称为存储字
一为小端方案
存取周期与存取时间
Bm=主存等效工作频率×主存位宽÷8=内存时钟频率×倍增系数×主存位数÷ 8
Ram分为静态和动态 动态ram需要刷新
Dram 分两次将地址送入行地址选通信号 ras
列地址由列地址选通信号 cas 地址译码方式 单译码
单译码方式又称字选法,它所对应的存储器结构是字结构的,容量为M个字的存储器(M个字,每字b位),排列成M行×b列的矩阵,矩阵的每一行对应一个字,有一条公用的选择线wi(字线)。字线选中某一行时,同一行中的各位就都被选中,由读写电路对被选中的各位实施读出或写入操作。 双译码
双译码方式又称为重合法。通常是把K位地址码分成接近相等的两段,一段用于水平方向作X地址线,供X地址译码器译码;一段用于垂直方向作Y地址线,供Y地址译码器译码。X和Y两个方向的选择线在存储体内部的一个记忆单元上交叉,以选择相应的记忆单元。
读写时序,静态ram要加片选, rom要片选
存储芯片的地址分配和片选
线选法 不能充分利用系统的存储器空间,且把地址空间分成了相互隔离的区域,
全译码法:便于扩展,利用率高 译码电路复杂
这种一个存储单元出现多个地址的现象称地址重叠。
主存与CPU的硬连接有三组连线,
而两个部件之间还有软连接,即CPU向主存发出的读或写命令
提高存储器性能的主要技术有:双端口存储器、并行主存储器、高速缓冲存储器、虚拟存储器等。
它保存的信息只是主存中最活跃的若干块的副本
第六章
数据流是由指令流来驱动的
CPU的字长是指在单位时间内同时处理的二进制数据的位数 前端总线(Front Side Bus),链接主存,显卡等吞吐量高的组件(目前大多为外频的数倍) QPI总线:取代FSB的基于包传输的高速点到点连接技术QPI。使用GT/s、MT/s 。T/s指每秒传输次数。其实频率的两倍
QPI总线总带宽=每秒传输次数(即QPI速率)×每次传输的有效数据(即16bit/8=2Byte)×双向
(数据总线的宽度和qpi总线一次传递的数据量有关系?) 控制器的组成::
1指令部件:程序计数器,指令寄存器(IR),指令译码器(id),地址形成部件。 2时序部件:脉冲源,起停控制逻辑,节拍信号发生器 3微操作信号发生器 4中断逻辑控制
控制器的输入是机器指令代码,输出是微操作控制信号 控制器根据产生微操作信号方式的不同分为三种 (三种 组合逻辑型,存储逻辑型,结合型(pla))
组合逻辑型 速度快,结构不规整,修改调整困难,不能增加新功能
存储逻辑型 称为微程序控制器 设计规整,便于扩充,由于增加了控制存储器,速度
较慢 多了(控制存储器(CM),微指令寄存器(?IR ),微地址形成部件,微地址寄存器( ?MAR )) 结合型,(pla) 有前途
时序系统
1指令周期与机器周期 指令周期=i*机器周期 (完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期) 2节拍:在一个机器周期内,要完成若干个微操作。一个机器周期分为若干个相等的时间段,每一个时间段对应一个电位信号,称为节拍电位信号 节拍的选取:
1统一节拍法:以最复杂的机器周期做基准2分散节拍法3延长节拍法4时钟周期插入
节拍脉冲包涵小的工作脉冲位于节拍的末尾,保证所有触发器都可靠、稳定地翻转
多级时序系统:
小型机中采用 机器周期,节拍,工作脉冲(机器周期间、节拍电位间、工作脉冲间既不允许有重叠交叉,也不允许有空隙,应该是一个接一个的准确连接) 时序控制方式
1同步控制方式,对简单指令造成时间浪费 2异步控制方式
3联合控制方式(在功能部件内部采用同步方式或以同步方式为主的控制方式,在功能部件之间采用异步方式)
指令的执行:1取址(从主存取出放到指令寄存器): ①将pc中的内容送到MAR,并送地址总线(PC)→MAR ②由CU经CB向主存发出读 read ③从主存取出的指令经数据总线送到MDR M(MAR) →MDR ④将MDR的内容送至指令寄存器(IR)中。 (MDR)→IR
⑤将PC的内容递增,为取下一条指令做好准备。 (PC)+1→PC 以上为公共操作 2分析取数 3指令执行
指令的微操作序列 取址周期
取址阶段的公共操作 (PC)→MAR Read
M(MAR)→MDR→IR (PC)+1→PC 取数周期 (R0)→MAR; Read;
M(MAR)→MDR→Y;

