19指令流控制和复杂指令设计

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北理工计算机体系结构习题解答

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32000 *
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8000
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(
40
1 *106
)
3.875*103秒
21
1-11 假设在一台40MHz处理机上运营200,000条指令旳目旳代码，程序主要
由四种指令构成。根据程序跟踪试验成果，已知指令混合比和每种指令所需旳指令数如下：
指令类型
CPI
指令混合比
算术和逻辑
1
6
第1章基础知识
仿真
用一种机器(A)旳微程序直接解释实现另一种机器 ( B) 旳指令系统，从而实现软件移植旳措施
被仿真旳机器称为目旳机，进行仿真旳机器称为宿主机，解释微程序机器称为仿真微程序
7
第1章基础知识
并行性
指能够同步进行运算或操作旳特征，它有两重含义：
40
第2章
（1）最优Huffman H=- ∑Pi×log2Pi
=0.25×2+0.20×2.322+0.15×2.737+ ……
=2.96
41
I10
I9
I8
I7
I6
I5
I4
I3
I2
0.02
0.03
0.04
0.05
0.08
0.08
0.10
0.15
0.20
1
1 0
0
0.05
0.09
1
0
1
0
0.17
原来存在旳事物或属性，从某个角度看却好象不存在
软件兼容
程序能够不加修改地运营在各档机器上，区别仅在于运营时间不同

计算机系统结构智慧树知到答案章节测试2023年同济大学

第一章测试1.在计算机的多级层次结构中，级别最高的是（）A:传统机器级B:应用语言虚拟机C:高级语言虚拟机D:汇编语言虚拟机答案:B2.对于机器语言程序设计员来说，（）是透明的。

A:寻址方式B:数据表示C:乘法器D:乘法指令答案:C3.最早的冯·诺依曼结构计算机是以（）为中心的。

A:控制器B:I/O设备C:运算器D:存储器答案:C4.计算机系统结构不包括（）A:信息保护B:数据表示C:主存速度D:机器工作状态答案:C5.计算机系统结构是指机器语言程序员所看到的机器属性，即（）A:编程所要了解的硬件组织B:计算机软件所要完成的功能C:计算机硬件的全部组成D:计算机各部件的硬件实现答案:A6.摩尔定律指出集成电路芯片上所集成的晶体管数目每隔（）就翻一番。

A:12个月B:20个月C:18个月D:15个月答案:C7.同构型多处理机所采用的提高并行性的主要技术途径是（）A:时间重叠B:系列机C:资源共享D:资源重复答案:D8.程序的局部性原理包括（）两方面。

A:物理局部性B:时间局部性C:虚拟局部性D:空间局部性答案:BD9.虚拟机是指由软件实现的机器。

A:错B:对答案:B10.向前兼容是指按某个时期投入市场的某种型号机器编制的程序，不加修改地就能运行于在它之后投入市场的机器。

A:对B:错答案:B第二章测试1.不需要编址的数据存储空间是（）A:CPU中的通用寄存器B:I/O接口中的寄存器C:主存储器D:堆栈答案:D2.（）不是设计RISC机器时应当遵循的原则。

A:采用多种复杂的寻址方式B:采用load-store结构C:采用简单而又统一的指令格式D:大多数指令都采用硬连逻辑来实现答案:A3.（）不属于MIPS的寻址方式。

A:偏移量寻址B:变址寻址C:寄存器间接寻址D:立即数寻址答案:BC4.CPU中用来存储操作数的存储单元主要有（）A:累加器B:寄存器C:主存D:堆栈答案:ABD5.常用的数据表示有（）A:浮点数B:定点数C:堆栈D:数组答案:AB6.指令中表示寻址方式的方法有（）A:设置专门的地址描述符B:由专用的寄存器描述C:编码在操作码中D:由操作数描述答案:AC7.寄存器的访问速度比存储器慢。

计算机体系结构期末试题-湖南城市学院

题一11．计算机系统结构的层次结构由高到低分别为应用语言机器级，高级语言机器级，汇编语言机器级，操作系统机器级，传统机器语言机器级，微程序机器级12．计算机系统弗林(Flynn)分类法，把计算机系统分成单指令流单数据流(SISD)、单指令流多数据流(SIMD)、多指令单数据流和多指令多数据流四大类。

13．透明指的是客观存在的事物或属性从某个角度看不到，它带来的好处是简化某级的设计，带来的不利是无法控制。

22．数据结构和数据表示之间是什么关系？确定和引入数据表示的基本原则是什么？数据表示是能由硬件直接识别和引用的数据类型。

数据结构反映各种数据元素或信息单元之间的结构关系。

数据结构要通过软件映象变换成机器所具有的各种数据表示实现，所以数据表示是数据结构的组成元素。

（2分）不同的数据表示可为数据结构的实现提供不同的支持，表现在实现效率和方便性不同。

数据表示和数据结构是软件、硬件的交界面。

（2分）除基本数据表示不可少外，高级数据表示的确定和引入遵循以下原则：（1）看系统的效率有否提高，是否减少了实现时间和存储空间。

（2）看引入这种数据表示后，其通用性和利用率是否高。

15．引入数据表示的两条基本原则是：一看系统的效率有否提高；二看数据表示的通用性和利用率是否高。

13．计算机组成指的是计算机系统结构的逻辑实现，包括机器级内的数据流和控制流的组成及逻辑设计等。

计算机实现指的是计算机组成的物理实现，。

21、软件和硬件在什么意义上是等效的?在什么意义上是不等效的?逻辑上等效，性能、价格、实现难易程度上不一样。

22．说明翻译和解释的区别和联系.区别：翻译是整个程序转换，解释是低级机器的一串语句仿真高级机器的一条语句。

联系：都是高级机器程序在低级机器上执行的必须步骤。

19．计算机系统结构也称计算机体系结构，指的是传统机器级的系统结构。

它是软件和硬件/固件的交界面，是机器语言汇编语言程序设计者或编译程序设计者看到的机器物理系统的抽象。

高级系统架构设计师上午试题-8_真题-无答案

高级系统架构设计师上午试题-8(总分57,考试时间90分钟)一、单项选择题1995年Kruchten提出了著名的“4+1”视图，用来描述软件系统的架构。

在“4+1”视图中，17 用来描述设计的对象模型和对象之间的关系；18 描述了软件模块的组织与管理；19 描述设计的并发和同步特征。

1. A.逻辑视图 B.用例视图 C.过程视图 D.开发视图2. A.逻辑视图 B.用例视图 C.过程视图 D.开发视图3. A.逻辑视图 B.用例视图 C.过程视图 D.开发视图4. 若事务T1对数据A已加排他锁，那么其他事务对数据A______。

A.加共享锁、加排他锁都成功 B.加排他锁成功，加共享锁失败 C.加共享锁、加排他锁都失败 D.加共享锁成功，加排他锁失败5. 软件架构设计是降低成本、改进质量、按时和按需交付产品的关键活动。

以下关于软件架构重要性的叙述中，错误的是______。

A.架构设计能够满足系统的性能、可维护性等品质 B.良好的架构设计能够更好地捕获并了解用户需求 C.架构设计能够使得不同的利益相关人(stakeholders)达成一致的目标 D.架构设计能够支持项目计划和项目管理等活动6. 大型局域网通常划分为核心层、汇聚层和接入层，以下关于各个网络层次的描述中，不正确的是______。

A.核心层进行访问控制列表检查 B.汇聚层定义了网络的访问策略 C.接入层提供局域网络接入功能D.接入层可以使用集线器代替交换机7. PH软件开发公司承接了ZF企业基于因特网的B2C业务系统的研发任务。

ZF企业提出的业务系统安全性要求之一是防止授权侵犯和保留用户痕迹。

针对这一要求，PH公司架构师给出的解决方案最可能是______。

A.完整性(Integrity)框架方案 B.访问控制(Access Control)框架方案 C.身份鉴别(Authentication)框架方案D.抗抵赖(Non-repudiation)框架方案8. 从表关于操作系统存储管理方案①、方案②和方案③的相关描述中可以看出，它们分别对应______存储管理方案。

计算机程序设计员四级理论知识试卷

计算机程序设计员四级理论知识试卷一、单项选择(第1题～第160题。

选择一个正确的答案，将相应的字母填入题内的括号中。

每题分，满分80分。

)1. 有关“兢兢业业、吃苦耐劳”的职业道德规范方面，( )是错误的。

A、严格按照正常的作息时间开展工作，只做自己份内的工作B、能够脚踏实地、埋头苦干、任劳任怨C、不计较个人得失，具有吃苦耐劳、脚踏实地的精神D、不仅要在理论上有一定的造诣，还要具有实干精神2. 计算机程序设计员要严格按照工作程序及相关文档的规范开展工作，指的是( )。

A、胸襟宽阔B、谦虚谨慎C、严肃认真D、办事规范3. 遵纪守法指的是计算机程序设计员要遵守职业纪律和与职业相关的( )。

A、刑法、民法、劳动法B、保密法、劳动法等其他法律C、法律、法规、商业道德D、道德规范4. 计算机程序员掌握着用户软件系统的重要信息，因此要求程序设计人员必须具备( )的职业道德。

A、严谨务实B、工作耐心C、谦虚谨慎D、严守机密5. 计算机程序设计员要坚持实事求是的工作作风，一切从实际出发，理论联系实际，坚持( )的唯一标准。

A、效率就是生命B、实践是检验真理C、客户第一D、服务第一6. 计算机程序设计员的工作涉及专业面广，需要具有( )，因此，计算机程序设计员应该做一个“通才”和“杂家”。

A、组织能力B、管理能力C、广博的知识D、最前沿的知识7. 计算机程序设计员要根据自身分工的不同和形势发展的需要，掌握软件技术所需要的技能，如新的语言、( )、网络技能、组件开发等。

A、新的系统设备 B、新的环境 C、新的模式 D、新的开发工具8. 计算机系统是一个软、硬件结合的复杂的多层次系统，外三层完全属于( )的内容。

A、软硬件结合B、计算机硬件C、计算机软件D、操作系统9. 十进制数（307）10转换为八进制数的结果是( )。

A、（133）8 B、（463）8 C、（333）8 D、（263）810. 移位操作按移位性质可分为三种类型，它们是( )。

plc流程控制方法

plc流程控制方法
PLC（可编程逻辑控制器）流程控制方法主要包括：
1. 梯形图法：利用梯形图语言，模拟继电器控制电路实现顺序和逻辑控制，通过触点、线圈等元件构建程序流程。

2. 功能/指令块：采用结构化文本或功能块图，设计复杂的流程控制结构，如状态机、步进顺控、移位寄存器指令等实现流程转移。

3. 顺序控制指令：使用专门的顺序控制指令（如三菱的STL、西门子的SCL等），以顺序功能图的形式清晰表达控制流程。

4. 辅助继电器及中间变量：在程序中设置辅助继电器（软元件）作为记忆单元，记录系统运行状态和工步信息。

5. 移位指令与MOV指令：通过移位指令进行数据队列处理，MOV指令则用于数据传输，在流程控制中实现信息流动与状态更新。

6. 其他高级控制方法：如DECO指令（分解指令）实现数据解耦合控制，以及利用网络通信实现分布式流程同步控制等。

三菱PLC步进指令SFC编程方法功能指令表

指
63
INCD
增量值式凸轮顺控
令
64
TTMR
示教定时器
65
STMR
特殊定时器
66
ALT
交替输出
67
RAMP
斜坡信号
68
ROTC
旋转台控制
69
SORT
数据排序
70
TKY
10键输入
7l
HKY
16键输入
72
DSW
数字开关
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外
73
部
74 75
设
76
备
77 78
79
80
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RET指令用于返回主母线，其梯形图符号为
RET
。
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STL指令的编程方法
STL指令
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梯形图
STL指令的特点:
1. 与STL触点相连的触点应使用LD/LDI指令。 2. STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动 Y、M、S、
T等元件的线圈，STL触点也可以使Y、M、S等元件置位或复位。
校验码读变量变量整标 PID运算
第11页/共109页
功能指令简表
实数处理
110 ECMP 实数比较 111 EZCP 实数区间比较
118 EBCD 浮点数一科学记数变换
119 EBIN 科学记数一浮点数变换
120 EADD 实数加法 121 ESUB 实数减法 122 EMUL 实数乘法 123 EDIV 实数除法
与
12
MOV
比
13 14
SMOV CML

第2章嵌入式处理器(第三版)参考答案

第2章嵌入式处理器习题2-1 什么是CISC和RISC，各自有什么特点？答：CISC复杂指令集体系结构，RISC精减指令集体系结构。

CISCRISC一条指令仅执行简单操作，把微处理器能执行的指令数目减少到最低限度,以提高处理速度。

RISC处理器比同等的CISC(复杂指令集计算机)处理器要快50%～75%,CISC一条指令可以执行许多操作。

2-2 冯．诺依曼结构与哈佛结构各自的特点是什么？答：冯·诺依曼结构的处理器使用同一个存储器，即程序和数据共用同一个存储器；而哈佛结构则是程序和数据采用独立的总线来访问程序存储器和数据存储器。

2-3 目前有哪些主要嵌入式内核生产厂商及典型嵌入式内核？ARM处理器核有哪三大特点？答：主要内核厂商有：美国的MIPS公司MIPS处理器内核、美国的IBM与Apple和Motorola 联合开发的PowerPC、Motorola公司独立开发的68K/COLDFIRE、英国的ARM公司ARM处理器内核等等。

ARM内核的三大主要特点如下：（1）功耗低（2）性价比高（3）代码密度高2-4 简述ARM体系结构的技术特征。

答：（1）单周期操作：ARM指令系统中的指令只需要执行简单而和基本的操作，因此其执行过程在一个机器周期内完成。

（2）采用加载/存储指令结构：由于存储器访问指令的执行时间长（通过总线对外部访问），因此只采用了加载和存储两种指令对存储器进行读和写的操作，面向运算部件的操作都经过加载指令和存储指令，从存储器取出后预先存放到寄存器对内，以加快执行速度。

（3）固定的32位长度指令：指令格式固定为32位长度，这样使指令译码结构简单，效率提高。

（4）地址指令格式：编译开销大，尽可能优化，采用三地址指令格式、较多寄存器和对称的指令格式便于生成优化代码。

（5）指令流水线技术：ARM采用多级流水线技术，以提高指令执行的效率。

2-5 简述Thumb、Thumb-2及Thumb-2EE的主要特点。

【嵌入式】嵌入式系统开发与应用第二版课后答案第二章（田泽）

【嵌⼊式】嵌⼊式系统开发与应⽤第⼆版课后答案第⼆章（⽥泽）复习⽤，⾃整理、%%犇orz——海底淤泥1尝试⽐较CISC体系结构和RISC体系结构的特点。

ARM为何采⽤RISC体系结构？ CISC：增加指令集的复杂度，以芯⽚⾯积为代价 RISC：只执⾏最常⽤的指令，⼤部分复杂指令由简单指令合成因为：组织结构： 1RISC的硬连线的指令编码逻辑 2便于流⽔线执⾏ 3⼤多数RISC指令为单周期执⾏处理器： 1处理器管芯⾯积⼩ 2开发时间缩短，开发成本减低 3容易实现⾼性能，低成本的处理器2简述ARM体系结构的特点 1.Load/Store 体系结构 2.固定的32为指令 3.3地址指令格式3什么是Thumb技术，其优点是什么？与ARM指令集相⽐，Thumb指令集有哪些局限？ Thumb是ARM体系结构的扩展优点:提⾼了代码密度局限： 1.完成相同操作时，Thumb需要更多的指令 2.Thumb指令集没有包含进⾏异常处理时需要的⼀些指令4什么是Thumb-2内核技术？它有哪些特点？ Thumb-2内核技术是ARM体系的新指令集特点：更⾼性能，更低功耗，更简短的代码长度5⽬前ARM处理器核有哪⼏种？简述ARM7TDMI内核的重要特性处理器内核： ARM7TDMI ARM9TDMI ARM10TDMI ARM11 SecurCore Cortex 重要特性： 1.能实现ARM体系结构版本4T 2.⽀持Thumb指令集 3.32*8 DSP乘法器 4.32位寻址空间，4GB线性地址空间 5.包含ICE模块6分别以ARM7TDMI和ARM9TDMI为例，介绍3级流⽔线和5级流⽔线的执⾏过程，并进⾏相应的⽐较三级流⽔：取指--->译码--->执⾏五级流⽔：取指--->译码--->执⾏--->缓冲/数据--->回写⽐较： 1三级流⽔译码不包含reg读，五级流⽔译码包含reg读 2三级流⽔执⾏包含reg读，移位/ALU，reg写，五级流⽔执⾏只包含位移/ALU 3五级流⽔增加了存储器数据访问过程，并将reg写单独分离为⼀个过程7ARM Cortex处理器包括哪⼏个系列？各有什么特点？ ARM Cortex-A系列：微处理器核，能运⾏通⽤操作系统 ARM Cortex-R系列：微处理器核，运⾏实时操作系统 ARM Cortex-M系列：微控制核，功耗低，性能⾼8ARM微处理器⽀持哪⼏种⼯作模式？各个⼯作模式有什么特点？ 7种：特点： 1.⽤户程序正常执⾏ 2.FIQ 快速中断模式，处理快速中断 3.IRQ 外部中断模式，处理普通中断 4.SVC 特权模式，处理软中断 5.ABT 中⽌模式，处理存储器故障 6.UNQ　未定义模式，处理未定义指令陷阱 7.系统运⾏特权操作系统任务9ARM处理器共有多少个寄存器？这些寄存器在⽤户编程的功能中是如何划分的？ARM状态下的通⽤寄存器可分为哪⼏类？ 31个通⽤寄存器，6个状态寄存器⽤户编程： R0~R14，R15（PC），CPSR ARM状态： 1.未分组寄存器R0~R7 2.分组寄存器R8~R14 3.程序计数器R1510简述ARM状态下分组寄存器R13 R14 R15 的功能以及R15使⽤的注意事项 R13 ⽤作堆栈指针SP R14 ⼦程序连接寄存器LR R15 程序计数器PC R15注意事项：由于ARM多级流⽔技术，R15的程序地址并不是当前指令的地址，指令“BX Rm”利⽤Rm的bit[0]来判断跳转到ARM还是thumb状态11简述ARM程序状态寄存器各位的功能 1条件码标志位最⾼4位——N，Z，C，V N：补码状态下，N=0是⾮负数，N=1是负数 Z：Z=1表⽰结果为0，Z=0表⽰结果为⾮0 C：1.加法，c=1有进位 2.减法，c=0有借位 3.位移,c存储最后被移出的值 V：运算溢出V=1否则V=0 2.控制位最低8位——I，F，T，M[4:0] I：I=1，禁⽌IRQ中断 F：F=1，禁⽌FRQ中断 T：T=0，ARM执⾏，T=1，Thumb执⾏ M[4:0]：记录当前模式 3.保留位其他位保留作以后的扩展12试分析Thumb状态与ARM寄存器的关系 Thumb状态的R0~R7与ARM状态的R0~R7是⼀致的 Thumb状态的CPSR和SPSR与ARM状态的CPSR和SPSR是⼀致的 Thumb状态的SP映射到ARM状态的R13 Thumb状态的LR映射到ARM状态的R14 Thumb状态的PC映射到ARM状态的R1513ARM体系结构⽀持哪⼏种类型的异常？他们之间的优先级关系如何？各种异常与处理模式有何关系？ 7种类型：优先级：处理模式：复位 1 SVC 未定义的指令 6 UNQ 软件中断 6 SVC 指令预取中⽌ 5 ABT 数据访问中⽌ 2 ABT 外部中断请求 4 IRQ 快速中断请求 3 FIQ14简述ARM处理对异常中断响应过程 1.将CPSR的内容保存到要执⾏的异常中断SPSR中，以实现对处理器当前状态中断屏蔽位以及各个标志位的保存 2.设置当前状态寄存器的CPSR的相应位 3.将寄存器LR_<mode>设置为异常返回的地址，使异常处理程序执⾏完后能正确返回原程序 4给程序计数器PC强制赋值，使程序从相应的向量地址开始执⾏中断程序15ARM如何从异常中断处理程序返回？需要注意哪些问题 1.所有修改过的⽤户寄存器必须从处理程序的保护堆栈中恢复 2.将SPSR_<mode>寄存器内容复制到CPSR中，使得CPSR从相应的SPSR中恢复，即恢复被中断程序的处理器⼯作状态 3.根据异常类型将PC变回到⽤户指令流中的相应指令处 4.最后清除CPSR中的中断禁⽌标志位I/F16什么是ARM异常中断向量表？它有何作⽤？存储在什么地⽅？异常中断向量表中指定了各异常中断与处理程序的对应关系作⽤：每个异常中断对应异常中断向量表中4个字节，存放⼀个跳转指令或者⼀个向PC寄存器中赋值的数据访问指令LDR。

计算机组成原理-第6章中央处理器

9、制造工艺线宽是指芯片内电路与电路之间的距离，可以用线宽来描述制造工艺。线宽越小，意味着芯片上包括的晶体管数目越多。Pentium Ⅱ的线宽是0.35μm，晶体管数达到7.5M个；Pentium Ⅲ的线宽是0.25μm，晶体管数达到9.5M个；Pentium 4的线宽是0.18μm，晶体管数达到42M个。近年来线宽已由0.15μm、0.13μm、90nm一直发展到目前最新的65nm，而45nm和32nm的制造工艺将是下一代CPU的发展目标。
4、前端总线频率前端总线（Front Side Bus），通常用FSB表示，它是CPU和外界交换数据的最主要通道，主要指连接CPU和北桥芯片，因此前端总线的数据传输能力对计算机整体性能作用很大。在Pentium 4出现之前，前端总线频率与外频是相同的，因此往往直接称前端总线频率为外频。随着计算机技术的发展，需要前端总线频率高于外频，因此采用了QDR（Quad Date Rate）技术或者其他类似的技术，使得前端总线频率成为外频的2倍、4倍甚至更高。
从程序运行的角度来看，控制器的基本功能是对指令流和数据流在时间与空间上实施正确的控制。
对指令流的控制：指令流出的控制指令分析与执行的控制指令流向的控制
对数据流的控制主要应包括对数据的流入与流出的控制；对数据变换、加工等操作的控制。
对于冯·诺依曼结构的计算机而言，数据流是根据指令流的操作而形成的，也就是说数据流是由指令流来驱动的。
… 状态寄存器节拍发生器译码器地址形成中断控制逻辑
指令结束中断请求
时钟
操作码
地址码
1、指令部件指令部件的主要任务是完成取指令并分析指令。指令部件包括： ⑴ 程序计数器（PC） ⑵ 指令寄存器（IR） ⑶ 指令译码器（ID）：指令译码器又称操作码译码器或指令功能分析解释器。暂存在指令寄存器中的指令只有在其操作码部分经过译码之后才能识别出这是一条什么样的指令，并产生相应的控制信号提供给微操作信号发生器。

计算机组成原理(第六章)

第六章中央处理器 (1)
• • • • 中央处理器（CPU）由运算器和控制器组成。运算器主要用来完成各种算术和逻辑运算功能；寄存器：用来存放中间结果、缓冲作用控制器是全机的指挥中心，在在它的控制下，计算机总是遵循“取指令，执行指令，取下条指令，执行下条指令…”这样周而复始地工作直到停机为止。控制器对指令的执行过程的控制有三种方式： – 同步控制方式
• 现代计算机系统广泛采用的方式 • 基本思想：将每个指令周期分成多个机器周期，每个机器周期中再分成多个节拍，于是各条指令可取不同的机器周期数作为各自的指令周期。如简单指令包含一个机器周期，复杂指令可包含多个机器周期。 • 这种方式不浪费很多时间，控制上又不十分复杂。
二、控制器的功能与组成 1、控制器的功能
WE M
RD M
RD M
ZF＝1？
IR(ADR)→PC
写入操作
读出操作
AC+MDR→AC
读出操作
AC∩MDR→AC
0→启停逻辑
第六章中央处理器 (10)
四、时序部件
– 指令的执行过程严格按照指令操作流程图所规定的时序定时； – 时序部件用来产生必要的时序信号为机器周期和节拍信号定时； – 根据组成计算机各部件的器件特性，时序信号通常采用“电位－脉冲”制。 – 时序部件的构成
C0～C31
译码器
Hale Waihona Puke XXXXX 控制字段源部件地址
目标部件地址
地址字段
第六章中央处理器 (19)
(2)、微指令的地址字段 – 微程序有两种不同的顺序控制方式：断定方式和增量方式。两种方式下地址字段的设置不同。 – 断定方式
• 微指令在CM可不顺序存放 • 外部测试条件的考虑

计算机组成名词解释

微周期（机器周期）：从控制存储器中读取一条微指令并执行的时间。可包含一个或几个时钟周期。
指令周期：CPU取出并执行一条指令的时
总线周期： CPU与存储器或输入输出设备之间进行一次数据传送所需的时间。
直接寻址：指令的地址码部分给出的就是操作数在存储器中的地址。
基址寻址：操作数的地址由基址寄存器的内容加上指令中的地址。
阶码：浮点数据编码中，表示小数点的位置的代码。
尾数：浮点数据编码中，表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，不用代码表示。 Байду номын сангаас
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：指数据的绝对值太大，以至大于数据编码所能表示的数据范围。
4．字段直接编码
答：字段直接编码就是将微指令的操作控制字段分成若干段，将一组互斥的微命令放在一个字段内，通过对这个字段译码，便可对应每一个微命令，这种方式因靠字段直接译码发出微命令，故又有显式编码之称。
1．时钟周期
答：时钟周期：节拍，时钟频率的倒数，机器基本操作的最小单位。
2．刷新
微程序：存储在控制存储器中的完成指令功能的程序，由微指令组成。
微指令：控制器存储的控制代码，分为操作控制部分和顺序控制部分。
微地址：微指令在控制存储器中的存储地址。
水平型微指令：一次能定义并执行多个并行操作操作控制信号的指令。
垂直型微指令：一种微指令类型，设置微操作码字码，采用微操作码编码法，由微操作码规定微指令的功能。
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表示是ASCII码，1表示是汉字编码。

02318自考计算机组成原理知识点总结

02318计算机组成原理1.指令：用0、1表示的一连串的0/1序列，是cpu完成一个特定的基本操作。

2.I/O数据传送主要有三种不同的控制方式：程序直接控制、中断控制和DMA控制3.CPI：表示执行一条指令所需的时钟周期数。

4.总线：是传输信息的通路，用于在部件之间传输信息。

cpu、主存和I/O模块通过总线互连。

5.（计算机性指标）MIPS：平均每秒钟执行多少百万（10的6次方）条指令，反映的时机器执行定点指令的速度。

6.大端方式：将数据的MSB存放在最小地址单元中，将LSB存放在最大地址单元中，此时数据的地址是MSB所在的地址。

如（IBM360/370、HP PA）7.小端方式：将MSB存放在高地址中，将LSB存放在低地址中，此时数据的地址就是LSB所在的地址。

如（intel80*86）8.程序状态寄存器（PSW）：通常每个正在运行程序的状态信息存放在一个专门的寄存器中，这个专门寄存器统称为程序状态寄存器9.中断服务程序10.I/O端口：实际上就是I/O接口中的寄存器，如数据缓冲寄存器就是数据端口，控制／状态寄存器就是控制／状态端口。

11.顺序存取存储器：是信息按顺序存放和读取，存取时间取决于信息存放位置，以记录块为单位编址（磁盘存储器）12.标志寄存器：用来存放ALU运算得到的一些标志信息。

（用于存放程序运行的一些状态和控制运行的信息的寄存器。

）13.程序计数器PC：用来存放将要执行的下一条指令的地址。

14.指令寄存器IR：用于存放从主存中读出的指令。

15.主存储器：用来存储指令和操作数。

16.存储器地址寄存器（MAR）：用于存放将要送到主存储器的主存地址17.存储器数据寄存器（MDR）：用来存放CPU与主存储器交换的数据18.算术逻辑部件：用于进行算术运算和逻辑运算19.总线宽度：总线中数据线的条数称为总线宽度。

20.微地址：微指令所在的存储单元的地址称为微地址21.机器数：将数值数据在计算机内部编码表示的数。

计算机组成原理第3章-计算机指令和控制器-指令部分刘

1110
A2 A2
A2
9
A3 A3
A3
15条二地址指令
3.1.2 指令的格式
3、扩展操作码技术—— 以指令字长16位为例
OP
A1
A2
A3
12位操作码
1111 1111
：
1111
1111 1111
1111
0000
A3
0001
A3
15条一地址指令
1110
A3
16位操作码 1111
1111
1111
1111
17
3.1.2 指令的格式
3、指令字长度（P119）指令字长=操作码的位数+(操作数地址个数)*(操作数地址码位数) 单字长指令——指令字长度等于机器字长度的指令半字长指令、双字长指令、三/四字长指令、可变字长等
4、简单指令系统的具体指令格式 ① pentium机指令 ② 嵌入式系统ARM机指令 ③ 模型指令（P121例1、例2）
已被淘汰
400
788
35
基址/变址寻址
指定一个寄存器R,其存放基址/变址,R被称为基址/变址寄存器。
EA=（R）
MOV AX, [SI]
SI,DI 都称为变址寄存器
Mov AX，[BX]
BX是基址寄存器内存
OP X
R
300 400
R 300
400
788
36
相对寻址
相对寻址是基址寻址的一种变通，由程序计数器 PC提供基准地址，即
存储器地址名称：物理地址←→逻辑地址物理地址——内存中实际地址逻辑地址——在指令中表现形式逻辑地址＝段地址：偏移地址(8086CPU)
有效地址 EA＝(R)+A

项目四PLC功能指令应用任务二装配流水线控制

输入设备
包括传感器、开关、按钮等，用于检测流水线各工位的运行状态和操作指令。
PLC控制器
作为核心控制单元，负责接收输入信号、处理逻辑运算和发出控制指令。
输出设备
如电机、气缸、电磁阀等，用于控制流水线的动作和执行相关操作。
通讯模块
实现PLC与上位机或其他设备之间的数据交换和通信。
软件设计
控制算法 I/O配置控制程序编写人机界面设计
，便于后期维护和升级。
05
PLC功能指令应用在装配流水线控制中的案例分析
案例一
总结词
顺序控制指令在装配流水线控制中起到关键作用，能够实现按照预设顺序自动控制设备的启停，提高生产效率。
详细描述
通过使用顺序控制指令，PLC能够按照预设的逻辑顺序，自动控制装配流水线上的设备启停，实现自动化生产。这种控制方式能够大大提高生产效率，减少人工干预，降低生产成本。
计数器指令的应用
计数器指令用于对装配流水线上的工件进行计数，并控制流水线的运行速度和节奏。通过设置计数器的初始值和触发条件，PLC能够精确地控制流水线的运行次数和间隔。
计数器指令的应用可以与顺序控制指令结合使用，实现更复杂的动作序列和逻辑控制。
移位指令的应用
移位指令用于控制装配流水线上的工件在生产线上的位置移动。通过将工件从一个位置移到另一个位置，实现工件的组装、检测和包装等操作。
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感谢您的观看
提高企业竞争力
装配流水线控制能够提高企业的生产效率和产品质量，增强企业的市场竞争力。
装配流水线控制的历史与发展
历史
装配流水线控制起源于20世纪初的美国汽车工业，后来逐渐推广到其他制造业领域。

计算机系统设计中的体系结构与指令集

计算机系统设计中的体系结构与指令集计算机系统的设计是现代科技发展的核心之一，体系结构与指令集是其中两个重要的方面。

本文将介绍计算机系统设计中的体系结构与指令集的相关内容，并探讨它们对计算机性能和功能的影响。

一、体系结构的概念与分类体系结构是指计算机系统中的硬件和软件组成以及它们之间的协作方式。

从计算机系统的层次结构来看，体系结构位于硬件系统和操作系统之间，起到连接和协调的作用。

根据指令流的不同，体系结构可分为以下两类：单指令流体系结构（SISD）和多指令流体系结构（MISD）。

SISD体系结构是指在计算机系统中只有一条指令流，其运算速度由计算机系统的时钟周期决定；而MISD体系结构则是指在计算机系统中同时存在多条指令流。

二、常见的体系结构类型1. 单指令流单数据流（SISD）体系结构SISD体系结构最早应用于早期的计算机系统中，它的特点是只有一条指令流和一条数据流。

这种体系结构结构简单，易于理解和实现，但计算速度较慢，无法充分发挥计算机系统的潜力。

2. 单指令流多数据流（SIMD）体系结构SIMD体系结构中，计算机系统有一条指令流和多条数据流，即同一时间执行多个数据操作。

这种体系结构适用于大规模并行计算，例如图像处理和向量计算。

3. 多指令流单数据流（MISD）体系结构MISD体系结构是指计算机系统中同时存在多条指令流和一条数据流。

这种体系结构较少应用于实际计算机设计中，主要用于冗余设计和容错处理。

4. 多指令流多数据流（MIMD）体系结构MIMD体系结构是指计算机系统中同时存在多条指令流和多条数据流。

这种体系结构广泛应用于现代计算机系统中，例如分布式计算和多核处理器。

三、指令集的概念与类型指令集是计算机系统中用于操作和控制硬件的指令集合。

指令集的设计直接影响计算机的功能和性能。

根据指令的类型不同，指令集可分为以下几类：复杂指令集计算（CISC）、精简指令集计算（RISC）和虚拟机指令集计算（VMISC）。

嵌入式系统设计师-7_真题-无答案

嵌入式系统设计师-7(总分28,考试时间90分钟)1. 下列关于任务上下文切换的描述中，错误的是______。

A. 任务上下文是任务控制块(TCB) 的组成部分B. 上下文切换是由一个特殊的任务完成C. 上下文切换时间是影响RTOS性能的重要指标D. 上下文切换由RTOS内部完成2. 以下关于校验码的叙述中，正确的是______。

A. 海明码利用多组数位的奇偶性来检错和纠错B. 海明码的码距必须大于等于1C. 循环冗余校验码具有很强的检错和纠错能力D. 循环冗余校验码的码距必定为13. 嵌入式软件开发过程一般包括需求分析阶段、软件设计阶段、编码阶段和集成阶段，下面不属于嵌入式软件设计阶段工作的是______。

A. 软件体系结构设计B. 软件外部接口定义C. 软件功能模块划分D. 程序流程图编制操作系统在 4 向用户提供目录管理类命令、文件操作类命令、文件管理类命令；操作系统在 5 向用户提供创建文件、撤销文件、打开文件、关闭文件、读文件、写文件等系统调用。

4.A. 物理级B. 操作级C. 存储级D. 编程级5.A. 物理级B. 操作级C. 存储级D. 编程级6. 风险预测从两个方面评估风险，即风险发生的可能性以及______。

A. 风险产生的原因B. 风险监控技术C. 风险能否消除D. 风险发生所产生的后果7. 软件能力成熟度模型(Capability Maturity Model，CMM) 将软件能力成熟度自低到高依次划分为______。

A. 初始级、已定义级、可重复级、已管理级、优化级B. 初始级、已定义级、已管理级、可重复级、优化级C. 初始级、可重复级、已管理级、已定义级、优化级D. 初始级、可重复级、已定义级、已管理级、优化级8. 多媒体中的“媒体”有两重含义，一是指存储信息的实体；二是指表达与传递信息的载体。

______是存储信息的实体。

A. 文字、图形、磁带、半导体存储器B. 磁盘、光盘、磁带、半导体存储器C. 文字、图形、图像、声音D. 声卡、磁带、半导体存储器9. 面向对象开发方法的基本思想是尽可能按照人类认识客观世界的方法来分析和解决问题，______方法不属于面向对象方法。

CPU结构与性能评估考核试卷

4.评估CPU性能的指标有：时钟频率、核心数量、缓存大小和IPC。这些指标帮助理解CPU处理能力，对性能优化和选择合适的CPU至关重要。
2.并行
3.晶体管制造工艺的纳米级别尺寸
4. L1
5. IPC（或PassMark、Geekbench等）
6.降频（或动态频率调整）
7.满载
8.吞吐量（或效率）
9.最大热设计功耗
10. IPC
四、判断题
1. ×
2. ×
3. ×
4. √
5. ×
6. √
7. ×
8. ×
9. ×
10. ×
五、主观题（参考）
B.超标量架构
C.动态调度
D.静态分支预测
()
19.以下哪些是CPU缓存的一致性问题？
A.写直达（Write-through）
B.写回（Write-back）
C. MESI协议
D. MOESI协议
()
20.以下哪些因素可能导致CPU缓存缺失？
A.缓存容量不足
B.缓存行竞争
C.程序代码局部性差
D.缓存刷新策略
A. SPEC CPU基准测试
B. PassMark
C.单核心性能评分
D.超频能力
()
17.某CPU的TDP（热设计功耗）为95W，这表示什么？
A. CPU的最高运行频率为95 GHz
B. CPU的峰值功耗为95W
C. CPU在正常负载下的功耗为95W
D. CPU的散热器设计需能承受95W的热量
()
4.超线程技术可以提高CPU的并行处理能力。（）
5. CPU的功耗与制程技术成正比。（）
6.精简指令集计算机（RISC）的指令执行速度通常比复杂指令集计算机（CISC）快。（）

[转]指令集简介

[转]指令集简介指令集或指令集体系：是计算机体系结构中与程序设计有关的部分，包含了基本数据类型、指令集、寄存器、寻址模式、中断、异常处理以及外部的I/O。

指令集架构包含⼀系列的opcode即操作码(机器语⾔)，以及由特定处理器执⾏的基本命令。

指令集的分类：(1)、复杂指令集计算机包含许多应⽤程序中很少使⽤的特定指令；(2)、精简指令集计算机通过只执⾏在程序中经常使⽤的指令来简化处理器的结构，⽽特殊操作则以⼦程序的⽅式实现，它们的特殊使⽤通过处理器额外的执⾏时间来弥补。

理论上的重要类型还包括最⼩指令集计算机与单指令集计算机，但都未⽤作商业处理器。

另外⼀种衍⽣类型是超长指令字，处理器接受许多经过编码的指令并通过检索提取出⼀个指令字并执⾏。

机器语⾔：是由声明和指令所组成的。

在处理结构上，⼀个特定指令指明了以下⼏个部分：(1)、⽤于算术运算，寻址或者控制功能的特定寄存器；(2)、特定存储空间的地址或偏移量；(3)、⽤于解译操作码的特定寻址模式。

指令类型：有效的指令操作须包含，(1)、数据处理与存储操作：将暂存器的值(在中央处理器作为⾼速缓存的存储空间)设为固定值；将数据从存储空间中传送⾄寄存器，反之亦然。

⽤于将数据取出并执⾏计算，或者将计算结果予以保存；从硬件设备读取或写⼊数据。

(2)、算术逻辑单元：对两个储存于暂存器的数字进⾏add、subtract、multiply、divide，将结果放到⼀个暂存器内，⼀个或是更多的状态码可能被设置在状态突破⼝中；执⾏位操作，即对两组数字(为两串的数字，都由0与1构成，分别储存于两个暂存器内)执⾏逻辑与和逻辑或，或者对寄存器的每⼀位执⾏逻辑⾮操作；⽐较两个寄存器中的数据（例如是⼤于或者相等）；(3)、控制流：分⽀，跳跃⾄程序某地址并执⾏相应指令；条件分⽀，假设某⼀条件成⽴，就跳到程序的另⼀个位置；间接分⽀，在跳到另⼀个位置之前，将现在所执⾏的指令的下⼀个指令的位置储存起来，作为⼦程式执⾏完返回的地址。

计算机组成原理名词解释之欧阳美创编

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。