数字逻辑与计算机设计期末复习-组成原理部分

2023-06-04

本blog是复习组成原理部分的一些知识,主要包括存储器和中央计算器。请参考华中科技大学组成原理教材-《计算机组成原理》,谭志虎。

信息校验(三)

码距校验

海明校验

循环冗余校验

浮点数,定点数表示(数值数据表示)

非数值数据表示

运算方法与运算器(五)

定点运算

定点加减法运算

定点乘法运算

定点除法运算

存储系统(七)

存储器概述

存储容量

  • 位表示法
  • 字节表示法

存储字长和数据字长:

存储字长:主存的一个存储单元存储的二进制位数

数据字长(简称字长):一次处理的二进制数位数。

数据字长相同的计算机,存储字长可以不同

地址访问模式:

  • 字节地址
  • 半字地址
  • 字地址,倍数运算关系

    大小端:

    小段:低地址存放低字节

大端:反之

主存

半导体存储器:RAM和ROM

静态MOS处理器:

存储1个二进制位信息。

6管MOS存储元:

T1、T2工作管。T3、T4负载管。T5T6门控管。

T1、T2一个截止,一个导通,一高一低,形成一个电位。

单管MOS存储元:

利用存储电容是否带电来表示数据,行刷新

刷新机制
  • 集中刷新
  • 分散刷新
  • 异步刷新

sjk04 用一个电源供电,防止数据丢失

存储器扩展

位扩展(子长扩展,数据总线扩展)

如存储器是256x1bit,CPU是32bit,这时候需要32个存储器连在一起。

sjk04

字扩展

存储芯片容量不够,把多个位数和CPU位数相同的存储器串起来来扩大容量。

sjk04

同时扩展:

上面两个杂交

sjk04

缓存

写分配法:

未命中时是否要把数据从主存读到高速缓存

全相联
直接相联
组相联

cache相关计算

cache的实际大小:
  • 全相联: n x (1 + s + 8 x 2(^w))
  • 直接相联:cache行号i=主存块号j mod n

s和w分别是主存的块地址和块内偏移。n是缓存行数。

虚拟存储

指令系统(八)

格式

寻址方式

指令类型

中央处理器(九)

指令周期

数据通路

状态(寄存器)->数据处理->状态(寄存器)

数据处理单元(算)

状态存储单元(存)

时序与控制

硬布线

微程序

随机生成一句诗: