## 1. 主存编址 ### 1.1 存储单元 **存储单元个数**的计算公式： > 存储单元个数 = 最大地址 − 最小地址 + 1 ### 1.2 编址内容（存储单元的大小、位数） | 编址方式 | 说明 | | --- | --- | | **按字编址** | 存储体的存储单元是**字存储单元**，即最小寻址单位是一个**字** | | **按字节编址** | 存储体的存储单元是**字节存储单元**，即最小寻址单位是一个**字节** | ### 1.3 总容量 **总容量**的计算公式： > 总容量 = 存储单元个数 × 编址内容 ### 1.4 存储芯片总片数计算 根据存储器所要求的**容量**和选定的存储芯片的**容量**，就可以计算出所需芯片的**总数**： > 总片数 = 总容量 / 每片的容量 ### 1.5 例题 内存按字节编址，地址从 A0000H 到 CFFFFH 的内存，共有（ ）字节；若用存储容量为 64K×8bit 的存储器芯片构成该内存空间，至少需要（ ）片。 **第一空选项：** - A、80KB - B、96KB - C、160KB - D、192KB **第二空选项：** - A、2 - B、3 - C、5 - D、8 **答案：D、B** **解析：** 1. 计算存储单元个数：`CFFFFH − A0000H + 1 = 30000H` ```text CFFFFH − A0000H -------- 2FFFFH ``` 再加 1：`2FFFFH + 1 = 30000H` 2. 十六进制 `30000H` = 192×1024 = **192KB**（按字节编址，单元个数 = 字节数） 固定记住：**10000H = 65536 = 64K** 3. 芯片规格：`64K × 8bit = 64KB` ```text 64K × 8bit = 64K × 1 Byte = 64KB ``` 4. 芯片数量：`192KB ÷ 64KB = 3 片` ## 2. I/O 数据传输控制方式  其中，通道方式和 I/O 处理机，不是考点，仅了解即可。 ### 2.1 中断处理过程 - CPU 无需等待也不必查询 I/O 状态。 - 当 I/O 系统准备好以后，发出中断请求信号通知 CPU； - CPU 接到中断请求后，保存正在执行程序的现场（**保存现场**），打断的程序当前位置即为**断点**； - （通过中断向量表）转入 I/O 的服务程序的执行，完成 I/O 系统的数据交换； - 返回被打断的程序继续执行（**恢复现场**）。  ### 2.2 例题 1 计算机运行过程中，CPU 需要与外设进行数据交换。采用（ ）控制技术时，CPU 与外设可并行工作。 - A、程序查询方式和中断方式 - B、中断方式和 DMA 方式 - C、程序查询方式和 DMA 方式 - D、程序查询方式、中断方式和 DMA 方式 **答案：B** **解析：** 1. **程序查询方式**：CPU 不断轮询外设状态，CPU 全程等待，CPU 与外设串行工作，不能并行。 2. **中断方式**：外设做自己的工作，CPU 同时执行程序；外设准备好发中断通知 CPU，二者可以并行。 3. **DMA 方式**：DMA 控制器接管数据传输，CPU 继续运行自身程序，CPU 和外设并行工作。 > 记忆：程序查询是串行；中断、DMA 可以 CPU 外设并行。 ### 2.3 例题 2 计算机运行过程中，遇到突发事件，要求 CPU 暂时停止正在运行的程序，转去为突发事件服务，服务完毕，再自动返回原程序继续执行，这个过程称为（ ），其处理过程中保存现场的目的是（ ）。 **第一空选项：** - A、阻塞 - B、中断 - C、动态绑定 - D、静态绑定 **第二空选项：** - A、防止丢失数据 - B、防止对其他部件造成影响 - C、返回去继续执行原程序 - D、为中断处理程序提供数据 **答案：B、C** **解析：** 1. 突发事件打断当前程序，处理完再返回原程序，这个机制就是**中断**。 2. **保存现场**：保存寄存器、断点等原程序状态，目的是中断处理结束后，可以**返回继续执行原来被打断的程序**。 ## 3. 总线系统 ### 3.1 总线 总线是连接多个设备的信息传送通道，实际上是一组信号线。广义地讲，任何连接两个以上电子元器件的导线都可以称为总线。 ### 3.2 总线的分类 1. **芯片内总线** 用于集成电路芯片内部各部分的连接，元件级总线，用于一块电路板内各元器件的连接。 2. **系统总线（又称内总线）** 用于计算机各组成部分（CPU、内存和接口等）的连接。 3. **外总线（又称通信总线）** 用于计算机与外设或计算机与计算机之间的连接或通信。 > 记忆关键词：CPU（芯片内）、主板（系统总线）、主板外（外总线） #### 3.2.1 按通信方式分类 - **串行总线**：数据按位依次传输。 - **并行总线**：多位数据同时并行线传输。 #### 3.2.2 另一种分类方式 - **PCI 总线**：微型机广泛采用的**内总线**，采用**并行**传输方式。 - **SCSI 总线**：小型计算机系统接口，属于**并行外总线**；广泛用于连接软硬磁盘、光盘、扫描仪等。 > **缩写释义** > > - PCI：Peripheral Component Interconnect 外围部件互连总线（内总线，并行） > - SCSI：Small Computer System Interface 小型计算机系统接口（外总线，并行） #### 3.2.3 总线按传输内容分类 - **数据总线（Data Bus, DB）**：在 CPU 与 RAM 之间来回传送需要处理或是需要储存的数据。 - **地址总线（Address Bus, AB）**：用来指定在 RAM（Random Access Memory）之中储存的数据的地址。 - **控制总线（Control Bus, CB）**：将微处理器控制单元（Control Unit）的信号，传送到周边设备。  ### 3.3 例题 三总线结构的计算机总线系统由（ ）组成。 - A、CPU 总线、内存总线和 IO 总线 - B、数据总线、地址总线和控制总线 - C、系统总线、内部总线和外部总线 - D、串行总线、并行总线和 PCI 总线 **答案：B** **解析：** 计算机总线系统按照传输的信号内容划分，包含**数据总线、地址总线、控制总线**；A、C、D 均为干扰选项。 ## 4. 寻址方式 **指令**：一条指令就是机器语言的一个语句，它是一组有意义的二进制代码。 **指令基本格式：** | 操作码字段 | 地址码字段 | | --- | --- | - **操作码字段**：指明执行什么操作 - **地址码字段**：指明参与操作的数据存放位置 ### 4.1 指令生命周期 分为三个阶段：**取指、分析、执行**。 1. CPU 执行指令，根据时序部件发出的时钟信号完成操作。 2. **取指阶段**：读取的是指令。 3. **分析、执行阶段**：如果需要操作数，则读取操作数。 > CPU 区分主存中二进制编码的指令与数据的依据： > 取指阶段读出为**指令**；分析执行阶段读出为**数据（操作数）**。   **直接寻址 > 寄存器直接速度 > 寄存器间接速度 > 主存直接寻址 > 主存间接寻址** ### 4.2 例题 计算机指令系统采用多种寻址方式。立即寻址是指操作数包含在指令中，寄存器寻址是指操作数在寄存器中，直接寻址是指操作数的地址在指令中。这三种寻址方式操作数的速度（ ）。 - A、立即寻址最快，寄存器寻址次之，直接寻址最慢 - B、寄存器寻址最快，立即寻址次之，直接寻址最慢 - C、直接寻址最快，寄存器寻址次之，立即寻址最慢 - D、寄存器寻址最快，直接寻址次之，立即寻址最慢 **答案：A** **解析：** 1. **立即寻址**：操作数就在指令内部，取指令同时直接拿到操作数，无需额外访问，速度最快。 2. **寄存器寻址**：操作数存放在 CPU 内部寄存器，访问寄存器速度快。 3. **直接寻址**：指令存放的是操作数地址，需要访问内存读取操作数，速度最慢。 > 速度排序：立即寻址 > 寄存器寻址 > 直接寻址