Resource：哈工大 Mooc 刘宏伟
Chapter 1: 计算机的基本组成：冯 诺依曼
- 运算器ALU，控制器CU，存储器，输入设备，输出设备
- 指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访
- 指令和数据用二进制表示
- 指令由操作码和地址码组成
- 存储程序
- 以运算器为中心
系统复杂性管理的方法：
- 层次化 hierarchy
- 模块化 modularity
- 规则化 regularity
计算机的工作步骤：
- 上机前的准备： 建立数学模型， 确定计算方法， 编制解题程序
MAR(memory address register)：存储器地址寄存器：反映存储单元的个数
MDR(memory data register)：存储器数据寄存器：反映存储子长
控制器的功能：
解释指令
保证指令的按序执行
完成一条指令： 取指令，分析指令，执行指令
主机完成一条指令的过程：
计算机硬件的主要技术指标
- 机器字长 CPU一次能处理数据的位数，与CPU中的寄存器位数有关
- 运算速度： 主频，核数（每个核支持的线程数），CPI(执行一条指令所需时钟周期数)，MIPS（每秒执行百万条指令），FLOPS（每秒浮点运算次数）
- 存储容量： 存放二进制信息的总位数
Chapter 3：系统总线
总线：是连接各个部件的信息传输线，是各个部件共享的传输介质
总线上信息的传送：串行，并行
总线的分类：
- 片内总线：芯片内部的总线
- 系统总线：计算机个部件之间的信息传输线
数据总线：双向 与机器字长、存储字长有关
地址总线：单向 与存储地址、I/O地址有关
控制总线：有出 有入
3. 通信总线：用于计算机系统之间 或 计算机系统与其他系统之间的通信
传输方式：串行通信总线，并行通信总线
总线特性
- 机械特性：尺寸、形状、管脚数 及 排列顺序
- 电气特性：传输方向 和有效的电平范围
- 功能特性：每根传输线的功能：地址、数据、控制
- 时间特性：信号的时序关系
总线的性能指标
- 总线的宽度：数据线的根数
- 标准传输率：每秒传输的最大字节数
- 时钟同步/异步：同步、不同步
- 总线复用： 地址线与数据线复用
- 信号线数：地址线、数据线和控制线的总和
- 总线控制方式: 突发、自动、仲裁、逻辑、计数
- 其他指标：负载能力
总线标准
总线结构：
单总线
双总线
三总线
3.5 总线控制：
- 总线判优控制：
主设备 对总线有控制权；
从设备 响应从主设备发来的总线命令
2. 链式查询方式
总线通信控制：
- 目的 解决通信双方协调配合问题
- 总线传输周期
申请分配阶段：主模块申请，总线仲裁决定
寻址阶段：主模块向从模块给出地址和命令
传数阶段：主模块和从模块交换数据
结束阶段：主模块撤销有关信息
总线通信的四种方式：
同步通信synchronize：由统一时标控制数据传送
异步通信asynchronous：采用应答方式，没有公共时钟标准
半异步通信：同步、异步结合
分离式通信：充分挖掘系统总线每个瞬间的潜力
同步通讯：适合短距离通讯
异步：
不互锁：通信可靠性低
半互锁：请求信号一直存在
全互锁：
半同步通讯=同步+异步
分离式通讯特点：
- 各模块有权申请占用总线
- 采用同步方式通信，不等对方回答
- 各模块准备数据时，不占用总线
- 总线被占用时，无空闲
第四章 存储器
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