时钟周期、机器周期、指令周期、总线周期
时钟周期.机器周期.指令周期的含义
时钟周期.机器周期.指令周期的含义时钟周期：时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数（可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12 us），是计算机中最基本的、最小的时间单位。
在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。
对于某种单片机，若采用了1MHZ的时钟频率，则时钟周期为1us；若采用4MHZ的时钟频率，则时钟周期为250ns。
由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏（使计算机的每一步都统一到它的步调上来）。
显然，对同一种机型的计算机，时钟频率越高，计算机的工作速度就越快。
8051单片机把一个时钟周期定义为一个节第 1 页拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示）。
机器周期：在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。
例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。
完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
一般情况下，一个机器周期由若干个S周期（状态周期）组成。
8051系列单片机的一个机器周期同6个 S周期（状态周期）组成。
前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义第 2 页为一个状态周期（用S表示），8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
例如外接24M晶振的单片机，他的一个机器周期=12/24M 秒；指令周期：执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成。
指令不同，所需的机器周期也不同。
对于一些简单的的单字节指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即译码执行，不再需要其它的机器周期。
对于一些比较复杂的指令，例如转移指令、乘法指令，则第 3 页需要两个或者两个以上的机器周期。
通常含一个机器周期的指令称为单周期指令，包含两个机器周期的指令称为双周期指令。
微机原理之名词解释
CPU：中央处理器，是一台计算机的运算核心和控制核心EU：执行部件，负责指令的译码、执行和数据的运算BIU：总线接口部件，管理CPU与系统总线的接口，负责CPU对存储器和外设进行访问IP：指令指针寄存器，指示主存储器指令的位置SP：堆栈指针寄存器，指示堆栈栈顶的位置（偏移地址）CS：代码段寄存器，指示当前代码段的起始位置DS：数据段寄存器，指示当前数据段的起始位置SS：堆栈段寄存器，指示当前对战短的起始位置时钟周期：CLK时钟信号的周期，是CPU的最小时间单位，也叫T状态总线周期：CPU通过系统总线对存储器或接口进行一次访问的时间指令周期：完整执行一条指令所用时间段寄存器：是因为对内存的分段管理而设置的，8086/8088具有4个16位段寄存器：CS、DS、SS、ES字节：相邻八位二进制数物理地址：1MB存储区域中某一单元的实际地址逻辑地址：由段基地址和偏移地址（偏移量）组成，存储单元的地址可以用段基地址和段内偏移量来表示,段基地址确定它所在的段居于整个存储空间的位置,偏移量确定它在段内的位置,这种地址表示方式称为逻辑地址BCD码：用四位二进制数表示一位十进制的编码ASCII码：由8位二进制数组成，用来表示26个英文大小写字母以及一些特殊符号，便于计算机的识别的一种编码堆栈：一种数据项按序排列的数据结构，采用“先进后出”或“后进先出”的存取操作方式汇编程序：把汇编语言书写的程序翻译成与之等价的机器语言程序的翻译程序指示性语句：不可执行语句，汇编时不产生目标代码，用于指示汇编程序如何编译源程序指令性语句：可执行语句，在汇编中要产生相应的目标代码，CPU根据这些代码执行相应操作伪指令：即指示性语句OFFSET：返回变量或标号的偏移地址ASSUME：明确段寄存器与逻辑段之间的关系SEGMENT：定义一个逻辑段，并给逻辑段赋予一个段名ORG：控制位置计数器，把表达式的值赋给当前位置计数器$ RAM：随机存取存储器，CPU可对RAM的内容进行随机的读写访问ROM：只读存储器，存储器的内容只能随机的读出而不能写入EPROM：用紫外光擦除，擦除后可编程，允许用户多次擦除和编程的只读存储器接口：CPU和存储器、外部设备或者两种外部设备，或者两种机器之间通过系统总线进行连接的逻辑部件（或称电路），它是CPU与外界进行信息交换的中转站，是CPU与外界交换信息的通道I/O 端口：输入输出端口，用于CPU和外部设备连接和数据交换的接口，能被指令直接寻址的输入输出口I/O 端口独立编址：从存储空间划出一部分地址空间给I/O设备，把I/O接口中的端口当作存储器单元一样进行访问，不设置专门的I/O指令的编址方式，也称存储器映射编址I/O 端口统一编址：对接口中的端口单独编址而不占用存储空间，使用专门的I/O指令对端口进行操作的编址方式，也叫I/O映射编址总线：连接两个以上数字系统元器件的信息通路，是传递信息的一组共用信号线（导线）中断：指计算机在执行程序的过程中，当出现异常情况或特殊请求时，计算机停止现行程序的运行，转向对这些异常情况或特殊请求的处理，处理结束后再返回现行程序的间断处，继续执行原程序。
时钟周期
时钟周期（Clock Cycle）：又称节拍周期，是处理操作的最基本单位。
(晶振频率的倒数，也称T状态) 时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数（可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12 us），是计算机中最基本的、最小的时间单位。
在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。
对于某种单片机，若采用了1MHZ的时钟频率，则时钟周期为1us；若采用4MHZ的时钟频率，则时钟周期为250us。
由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏（使计算机的每一步都统一到它的步调上来）。
显然，对同一种机型的计算机，时钟频率越高，计算机的工作速度就越快。
但是，由于不同的计算机硬件电路和器件的不完全相同，所以其所需要的时钟周频率范围也不一定相同。
我们学习的8051单片机的时钟范围是1.2MHz-12MHz。
在8051单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示）。
机器周期在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。
例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。
完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
一般情况下，一个机器周期由若干个S周期（状态周期）组成。
8051系列单片机的一个机器周期同6个S 周期（状态周期）组成。
前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示），8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
指令周期（Instruction Cycle）：取出并执行一条指令的时间。
指令周期是执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成。
指令不同，所需的机器周期数也不同。
对于一些简单的的单字节指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即译码执行，不再需要其它的机器周期。
单片机时钟周期、机器周期、指令周期与总线周期
单片机时钟周期、机器周期、指令周期与总线周期时钟周期：时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12us)，是计算机中最基本的、最小的时间单位。
在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。
对于某种单片机，若采用了1MHZ的时钟频率，则时钟周期为1us;若采用4MHZ的时钟频率，则时钟周期为250us。
由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏(使计算机的每一步都统一到它的步调上来)。
显然，对同一种机型的计算机，时钟频率越高，计算机的工作速度就越快。
具体计算就是1/fosc。
也就是说如果晶振为1MHz，那么时钟周期就为1us;6MHz的话，就是1/6us。
8051单片机把一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示)，二个节拍定义为一个状态周期(用S表示)。
机器周期：在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。
例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。
完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
一般情况下，一个机器周期由若干个S周期(状态周期)组成。
8051系列单片机的一个机器周期同6个S周期(状态周期)组成。
前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示)，二个节拍定义为一个状态周期(用S表示)，8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
具体计算为：时钟周期Xcycles。
如果单片机是12周期的话，那么机器周期就是T×12。
假设晶振频率为12M，单片机为12周期的话，那么机器周期就是1us。
例如外接24M晶振的单片机，他的一个机器周期=12/24M秒;52系列单片机一个机器周期等于12个时钟周期。
设晶振频率为12MHz时，52单片机是12T的单片机，即频率要12分频。
微机接口技术习题
因为条件转移指令Jcc要利用标志作为条件，所以也影响标志。错
控制循环是否结束只能在一次循环结束之后进行。错
利用INCLUDE包含的源文件实际上只是源程序的一部分。对
循环结构程序一般有三个部分组成，它们是____循环初始______，循环体和_____循环控制_____部分。
org 100h
varw word 1234h,5678h
varb byte 3,4
vard dword 12345678h
buff byte 10 dup(?)
mess byte 'hello' ; 代码段
mov eax,offset mess
mov eax,type buff+type mess+type vard
二进制16位共有_____2^16______个编码组合，如果一位对应处理器一个地址信号，16位地址信号共能寻址______64KB_____容量主存空间。
最初由______IBM_____公司采用Intel 8088处理器和_____DOS______操作系统推出PC机。
指令的处理过程。处理器的“取指—译码—执行周期”
（4） mov al,7fh ; AL＝7FH sub al,8 ; AL＝77H，CF＝0，SF＝0 sub al,80h ; AL＝F7H，CF＝1，OF＝1sbb al,3 ; AL＝F3H，CF＝0，ZF＝0
〔习题3.31〕下面程序的功能是将数组ARRAY1的每个元素加固定值（8000H），将和保存在数组ARRAY2。在空白处填入适当的语句或语句的一部分。
过程定义开始是“TEST PROC”语句，则过程定义结束的语句是_____TEST ENDP_____。宏定义开始是“DISP MACRO”语句，则宏定义结束的语句是____ENDM______。
指令周期机器周期等各种周期介绍
时钟周期：时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数（可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12 us），是计算机中最基本的、最小的时间单位。
在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。
对于某种单片机，若采用了1MHZ的时钟频率，则时钟周期为1us；若采用4MHZ的时钟频率，则时钟周期为250us。
由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏（使计算机的每一步都统一到它的步调上来）。
显然，对同一种机型的计算机，时钟频率越高，计算机的工作速度就越快。
8051单片机把一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示）。
机器周期：在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。
例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。
完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
一般情况下，一个机器周期由若干个S周期（状态周期）组成。
8051系列单片机的一个机器周期同6个S周期（状态周期）组成。
前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示），8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
例如外接24M晶振的单片机，他的一个机器周期=12/24M 秒；指令周期：执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成。
指令不同，所需的机器周期也不同。
对于一些简单的的单字节指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即译码执行，不再需要其它的机器周期。
对于一些比较复杂的指令，例如转移指令、乘法指令，则需要两个或者两个以上的机器周期。
通常含一个机器周期的指令称为单周期指令，包含两个机器周期的指令称为双周期指令。
总线周期：由于存贮器和I/O端口是挂接在总线上的，CPU对存贮器和I/O接口的访问，是通过总线实现的。
知识点整理----计算机组成原理
一、系统概述（一）计算机发展历程（二）计算机系统层次结构1.计算机硬件的基本组成2.计算机软件的分类3.计算机的工作过程（三）性能指标1.吞吐量对网络、设备、端口、虚电路或其他设施，单位时间内成功地传送数据的数量(以比特、字节、分组等测量)。
2.响应时间3.CPU时钟周期（Clock Cycle）：又称节拍没冲或T周期，是处理操作的最基本单位，是计算机中最基本的、最小的时间单位。
主频的倒数4.主频: 即CPU内核工作的时钟频率（CPU ClockSpeed）。
CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度，与CPU实际的运算能力并没有直接关系。
5.CPI （Clock cycle Per Instruction）表示每条计算机指令执行所需的时钟周期。
6.CPU执行时间7.MIPS(Million Instruction per second)每秒执行百万条指令某机器每秒执行300万条指令，则记作3 MIPS8.MFLOPS (Million Floationg-point Operations perSecond，每秒百万个浮点操作)衡量计算机系统的主要技术指标之一。
对于一给定的程序，MFLOPS的定义为：MFLOPS=操作浮点数/（执行时间*10E6）（10E6位10的6次方）。
1.指令周期：执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成，是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间。
2.机器周期：（又称cpu周期）在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。
例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。
完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
通常用内存中读取一个指令字的最短时间来规定因而又称总线周期3.在电子技术中，脉冲信号是一个按一定电压幅度，一定时间间隔连续发出的脉冲信号。
脉冲信号之间的时间间隔称为周期；而将在单位时间（如1秒）内所产生的脉冲个数称为频率。
计算机组成原理复习资料
计算机组成原理复习资料1.何谓中断方式？它主要应用在什么场合？请举二例。
答：A、中断方式指：CPU在接到随机产生的中断请求信号后，暂停原程序，转去执行相应的中断处理程序，以处理该随机事件，处理完毕后返回并继续执行原程序； B、主要应用于处理复杂随机事件、控制中低速I/O； C、例：打印机控制，故障处理。
2.中断接口一般包含哪些基本组成？简要说明它们的作用。
答：A、地址译码。
选取接口中有关寄存器，也就是选择了I/O设备； B、命令字/状态字寄存器。
供CPU输出控制命令，调回接口与设备的状态信息； C、数据缓存。
提供数据缓冲，实现速度匹配； D、控制逻辑。
如中断控制逻辑、与设备特性相关的控制逻辑等。
3.简述中断隐指令及其功能；答：中断隐指令是在机器指令系统中没有的指令，它是CPU在中断周期内由硬件自动完成的一条指令，其功能包括保护程序断点、寻找中断服务程序的入口地址、关中断等功能。
4.什么是中断嵌套？答：多级中断系统中，cpu在处理一个中断的过程中又去响应另一个中断请求；5.中断的过程与子程序调用的区别是什么？答（1）、中断的过程与中断时cpu正在运行的程序是相互独立的，它们之间没有确定的关系。
子程序调用是转入的子程序与正在执行的程序是同一个程序。
（2）中断一般是由硬件信号产生的，软中断除外，子程序调用是转移指令引起的。
（3）中断服务程序的地址是由硬件决定的，子程序调用是转移指令在地址码中指定子程序的地址；（4）中断过程要存储所有的状态信息，子程序调用时可以只保存pc的值；（5）中断程序的调用的过程包括确定产生中断的原因、对多个同时进行的中断裁决等，而在一般的子程序调用时没有这种操作；6.简述多重中断系统中CPU响应中断的步骤。
答：(1)、关中断。
暂时禁止所有中断；(2)、保护现场信息，包括保存pc的值；(3)、判别中断条件根据中断优先条件，从而确定中断服务程序的地址；(4)、开中断，设置cpu优先级为当前中断优先级，允许响应外部中断。
计算机组成原理习题及答案
1.主存的性能指标有哪些？
存储容量，存取时间，存储周期，存储器带宽。
存取时间，存储周期，存储器带宽反映了主存的速度指标。
这个二进制代码位是存储器中最小的存储单位，称为存储位元。由若干个存储位元组组成一个存储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。
1.设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问：
（1）该存储器能存储多少个字节的信息？
（2）如果存储器由512K*8位SRAM芯片组成，需要多少片？
（3）需要多少位地址做芯片选择？
解：（1）220*32/8=222=4M字节
（2）（1024K*32）/（512K*8）=2*4=8片
（3）1位
响应时间 表征从输入到系统产生响应之间的时间度量，用时间单位来度量。
利用率 在给定的时间间隔内系统被实际使用的时间所占比率，用百分比表示。
处理机字长 指处理机运算器中一次能够完成二进制运算的位数，
总线宽度 一般指CPU中运算器与存储器之间进行互连的内部总线二进制位数。
存储器容量 存储器中所有存储单元的总数目。
通常把取指令的一段时间叫做取值周期，而把执行指令的一段时间叫做执行周期。
把运算器和控制器合在一起称为中央处理机，简称CPU。目前存储器也放入到CPU芯片中，称为中央处理器。
系统总线是构成计算机系统的骨架，是多个系统部件之间进行数据传送的公共通路。
计算机是由运算器、存储器、控制器、适配器、总线和输入/输出设备组成的。
7.某机器中，已知配有一个地址空间为0000H-3FFFH的ROM区域。现在再用一个RAM芯片（8K*8）形成40K*16位的RAM区域，起始地址为6000H。假设RAM芯片有CS和WE信号控制端。CPU的地址总线为A15 -A0，数据总线为D15 -D0，控制信号为R/W（读/写），MREQ（访存），要求：
微机原理考试题目及知识点整理
填空题知识点整理1.CPU的读写操作、微处理器的性能指标：参考填空题6、7、8。
2.中断响应中两个总线周期。
p160主要是对于时序图的理解，熟悉书中160页内容，理解两个总线周期的作用。
第一个周期8259A收到外设的中断请求（IR0~IR7），分析请求并向CPU请求中断（INT），CPU做出响应（INTA*），锁住总线（LOCK*），8259A在级联方式时选择从片（CAS0~CAS2，输出被响应中断的从8259A 的编码）；第二个周期CPU发出第二个响应（INTA*），8259A把中断向量号送上数据总线（D0~D7），CPU利用向量号执行中断程序。
主要理解其中“4）8259A收到第一个INTA有效信号后，使最高优先权的ISR置位，对应的IRR复位”即进入中断服务状态，“5）8259A在收到第二个INTA有效时，把中断向量号送上数据总线，供CPU读取”即让CPU处理中断。
补充：关于中断还可能会考查关于中断级联的问答题，要求画出连接：3.三大总线，DB和AB决定什么。
p7微机三大总线包括地址总线、数据总线和控制总线，是微处理器与存储器与I/O接口之间信息传输的通路。
地址总线（AB）：由微处理器向外设的单向总线，用以传输微处理器将要访问的外设的地址信息。
地址线的数量决定了系统直接寻址空间的大小。
数据总线（DB）：微处理器与外设间数据传输线，为双向总线。
读操作时，外设将数据输入微处理器，写操作时，微处理器将数据输出外设。
数据线的数量决定了一次可传输数据的位数。
控制总线（CB）：双向总线，用于协调系统中个部件的操作，有些信号线将微处理器的控制信号或状态信号送往外界，有些信号线将外界的请求或联络信号送往微处理器。
控制总线决定总线功能强弱与适应性的好坏。
4.DMA及相关。
其传送过程涉及的信号。
p140、p151、p189~p193直接存储器存取DMA是一种外设与存储器之间直接传输数据的方法，适用于需要数据高速大量传送的场合。
单片机指令周期机器周期状态周期振荡时钟周期之间的关系19页word文档
指令周期机器周期状态周期振荡时钟周期(时钟周期) 时钟周期：时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数（可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12 us），是计算机中最基本的、最小的时间单位。
在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。
对于某种单片机，若采用了1MHZ的时钟频率，则时钟周期为1us；若采用4MHZ 的时钟频率，则时钟周期为0.25us。
由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏（使计算机的每一步都统一到它的步调上来）。
显然，对同一种机型的计算机，时钟频率越高，计算机的工作速度就越快。
8051单片机把一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示）。
机器周期：在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。
例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。
完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
一般情况下，一个机器周期由若干个S周期（状态周期）组成。
8051系列单片机的一个机器周期由6个 S周期（状态周期）组成。
前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示），8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期==6个状态周期==12个时钟周期。
例如外接24M晶振的单片机，他的一个机器周期=12/24M 秒；指令周期：执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成。
指令不同，所需的机器周期也不同。
对于一些简单的的单字节指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即译码执行，不再需要其它的机器周期。
对于一些比较复杂的指令，例如转移指令、乘法指令，则需要两个或者两个以上的机器周期。
通常含一个机器周期的指令称为单周期指令，包含两个机器周期的指令称为双周期指令。
总线周期：由于存贮器和I/O端口是挂接在总线上的，CPU对存贮器和I/O接口的访问，是通过总线实现的。
51单片机晶振频率、时钟周期、状态周期、机器周期、指令周期和总线周期的关系
51单⽚机晶振频率、时钟周期、状态周期、机器周期、指令周期和总线周期的关系⼀、晶振频率1、英⽂全称：frequency oscillate2、定义：晶体振荡器的固有频率, 不能改变。
⼆、时钟周期1、英⽂全称：Clock Cycle。
2、时钟周期是计算机中最基本的、最⼩的时间单位。
在⼀个时钟周期内，CPU仅完成⼀个最基本的动作。
3、时钟周期 = 晶振周期 = 振荡周期Tosc = 晶振频率（振荡频率fosc）的倒数。
4、若晶振周期为12MHz，则时钟周期 = 1/12us。
每秒发出12000000个脉冲信号，那么发出⼀个脉冲的时间就是时钟周期，即1/12微妙。
三、状态周期振荡器脉冲信号经过时钟电路⼆分频之后产⽣的单⽚机时钟信号的周期（⽤S表⽰）称为状态周期。
故⼀个状态周期S包含2个节拍，前⼀时钟周期称为P1节拍，后⼀时钟周期称为P2节拍。
四、机器周期1、定义：CPU完成⼀项基本操作（取指令、存储器读写等）所消耗的最短时间。
2、⼀般由12个时钟周期或者6个状态周期组成。
3、计算：机器⼈周期 = 12 / 晶振频率。
4、存在的原因：1个时钟周期⽆法⼲完⼀件事，⽽12个时钟周期能够完成基本的操作。
五、指令周期取出并执⾏⼀条指令的时间。
指令周期是不确定的，因为她和该条指令所包含的机器周期有关。
⼀个指令周期=1个（或2个或3个或4个）机器周期，像乘法或除法就含有4个机器周期，单指令就只含有1个机器周期。
六、总线周期访问1次存储器和I/O端⼝操作所需要的时间。
七、⼩结所需时间：时钟周期 < 状态周期 < 机器周期 < 指令周期 < 总线周期————————————————————————————————————————————————————————————。
计算机组成原理复习资料
计算机组成原理复习资料一、单项选择题第二章：1．指令格式中的地址结构是指（ 1 ）。
①指令中给出几个地址②指令中采用几种寻址方式③指令中如何指明寻址方式④地址段占多少位2．减少指令中地址数的办法是采用（1 ）①隐地址②寄存器寻址③寄存器间址④变址寻址3．为了缩短指令中某个地址段（或地址码）的位数，有效的方法是采取（ 4 ）。
①立即寻址②变址寻址③间接寻址④寄存器寻址4．零地址指令是采用（3 ）方式的指令。
①立即寻址②间接寻址③堆栈寻址④寄存器寻址5．单地址指令（3 ）。
①只能对单操作数进行加工处理②只能对双操作数进行加工处理③既能对单操作数进行加工处理，也能对双操作数进行运算④无处理双操作数的功能6．三地址指令常用于（ 3 ）中。
①微型机②小型机③大型机④所有大﹑小﹑微机7．在以下寻址方式中，哪一种可缩短地址字段的长度（ 4 ）。
①立即寻址②直接寻址③存储器间址④寄存器间址8.隐地址是指( 4 )的地址。
①用寄存器号表示②存放在主存单元中③存放在寄存器中④事先约定,指令中不必给出9.堆栈指针SP的内容是( 1 )。
①栈顶地址②栈底地址③栈顶内容④栈底内容10．在浮点加减运算中，对阶的原则是（ 2 ）。
①大的阶码向小的阶码对齐②小的阶码向大的阶码对齐③被加数的阶码向加数的阶码对齐④加数的阶码向被加数的阶码对齐第三章：1．在同步控制方式中（3 ）。
①各指令的执行时间相同②各指令占用的节拍数相同③由统一的时序信号进行定时控制④CPU必须采用微程序控制方式2．异步控制方式常用于（ 3 ）。
①CPU控制②微程序控制③系统总线控制④CPU内部总线控制3．采用异步控制的目的（ 1 ）。
①提高执行速度②简化控制时序③降低控制器成本④支持微程序控制方式4．通用寄存器是（ 4 ）。
①可存放指令的寄存器②可存放程序状态字的寄存器③本身具有计数逻辑与移位逻辑的寄存器④可编程指定多种功能的寄存器5．采用微程序控制的目的是（2 ）。
计算机组成原理
概论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，由ALU 和寄存器构成。
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。
主机：由CPU 、存储器与IO 接口合在一起构成的处理系统称为主机。
接口：是主机与外设之间传递数据与控制信息的电路，是主机与外设的桥梁。
汇编语言：采用文字方式（助记符）表示的程序设计语言。
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。
运算器的功能：完成算术逻辑运算，由ALU 和若干寄存器组成。
其中ALU 负责执行各种数据运算操作，寄存器用于暂时存放参与运算的数据以及保存运算状态。
控制器的功能：从内存中取出指令，对其进行译码，产生相应的时序控制信号，控制其它器件工作。
数据编码和数据运算数据：定点数据、浮点数据、图形数据、文字数据。
原码：用一个符号位表示数据的正负，0 代表正号，1 代表负号，其余的代码表示数据的绝对值。
补码：用最高位表示符号，其余各位代码给出数值按2 取模的结果。
阶码：浮点数编码中，表示小数点的位置的代码。
海明距离：在信息编码中，两个合法代码对应位上编码不同的数据位。
冯诺依曼舍入法：浮点数据的一种舍入方法，在截去多余位时，将剩下数据的最低位置1 。
规格化数：浮点数编码中，为使浮点数具有唯一的表示方式所作的规定，规定尾数部分用纯小数形式给出，而且尾数的绝对值应大于1/R ，即小数点后的第一位不为零。
机器零：浮点数编码中，阶码和尾数为全0 时代表的0 值。
为什么用二进制：容易用数据电路表示，数据运算和存储方式简单，是高效的数据表示方式。
如何区分ASCII 代码和汉字编码：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。
存储系统SRAM ：静态半导体存储器，可随机读写，其存储的数据表示为晶体三极管构成的双稳态电路的电平，存储数据稳定，不需刷新。
完整版计算机组成原理简答题
完整版计算机组成原理简答题计算机组成原理简答题第四章1、存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次？计算机如何管理这些层次？答：存储器的层次结构主要体现在Cache-主存和主存-辅存这两个存储层次上。
Cache-主存层次在存储系统中主要对CPU访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，CPU访存速度加快，接近于Cache的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。
主存-辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存。
综合上述两个存储层次的作用，从整个存储系统来看，就达到了速度快、容量大、位价低的优化效果。
主存与CACHE之间的信息调度功能全部由硬件自动完成。
而主存与辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现，即将主存与辅存的一部分通过软硬结合的技术组成虚拟存储器，程序员可使用这个比主存实际空间（物理地址空间）大得多的虚拟地址空间（逻辑地址空间）编程，当程序运行时，再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。
因此，这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说都是透明的。
2. 说明存取周期和存取时间的区别。
解：存取周期和存取时间的主要区别是：存取时间仅为完成一次操作的时间，而存取周期不仅包含操作时间，还包含操作后线路的恢复时间。
即：存取周期 = 存取时间 + 恢复时间3. 什么叫刷新？为什么要刷新？说明刷新有几种方法。
解：刷新：对DRAM定期进行的全部重写过程；刷新原因：因电容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰减需要及时补充，因此安排了定期刷新操作；常用的刷新方法有三种：集中式、分散式、异步式。
集中式：在最大刷新间隔时间内，集中安排一段时间进行刷新，存在CPU访存死时间。
分散式：在每个读/写周期之后插入一个刷新周期，无CPU访存死时间。
异步式：是集中式和分散式的折衷。
4. 半导体存储器芯片的译码驱动方式有几种？解：半导体存储器芯片的译码驱动方式有两种：线选法和重合法。
计算机硬件基础名词解释
硬件基础名词解释流水线技术:将功能部件分离、执行时间重叠的一种技术，它可以在增加尽可能少的硬件设备情况下有效地提高CPU性能。
超流水线技术:把流水段进一步细分，使各段的功能部件在每个时钟周期内被使用多次，这样，在一个时钟周期内多条指令流入流水线，即在一个基本时钟周期内分时发射多条指令。
超标量:超标量处理器是指在处理器中安排多个指令执行部件，多条指令可以被同时启动和独立执行。
多核技术:在一个处理器封装中包含多个处理器核心。
超长指令字: VLIW中编译器经过优化策略，将多条能并行执行的指令合并成一条具有多个操作码的超长指令。
微程序：完成指定任务的微指令序列称为微程序。
微程序存储器：存放计算机指令系统所对应的所有微程序的一个专门存储器。
通道程序：通道控制器和I/O处理器可以独立地执行一系列的I/O操作，I/O操作序列被称为I/O通道程序。
指令系统：一台计算机能执行的机器指令全体称为该机的指令系统。
堆栈：堆栈是一种按特定顺序访问的存储区；其特点是后进先出(LIFO)或先进后出(FILO)。
输入输出系统：通常把I/O设备及其接口线路、控制部件、通道或I/O处理器以及I/O软件统称为输入输出系统。
接口：接口是CPU与“外部世界”的连接电路，负责“中转”各种信息。
中断：由于内部/外部事件或由程序的预先安排引起CPU暂停现行程序，转而处理随机到来的事件，待处理完后再回到被暂停的程序继续执行，这个过程就是中断。
中断系统：是计算机实现中断功能的软、硬件的总称。
中断向量：把中断服务程序的首址PC和初始PSW称为中断向量。
数据通路：数据在功能部件之间传送的路径称为数据通路。
寻址方式：指定当前指令的操作数地址以及下条指令地址的方法称为寻址方式。
有效地址：数据实际存在的存储器地址。
波特率：单位时间内传送的二进制数据的位数，以位/秒（b/s）表示，也称为数据位率。
它是衡量串行通信速率的重要指标。
指令助记符：为了便于书写和阅读程序，每条指令通常用3个或4个英文缩写字母来表示。
计算机组成原理第九、十章答案
ZB
Bo，Yi Co，ALUi，+ Zo，Bi
（2） SUB A，H指令流程及微命令序列如下：
PCMAR
PCo，MARi
MM读
1 R
PC+1 PC
MDR IR
+1（图中未标出，
可与前一步并行）
MDRo，IRi
OP=？
SUB
SUB HY
（AC）–（H）Z
ZAC
Ho，Yi
由于题意中没有给出确切的数据通路结构，
故上述节拍分配方案的并行性较低。
2. 写出完成下列指令的微操作及节拍安 排（包括取指操作）。
（1）指令ADD R1，X完成将R1寄存 器的内容和主存X单元的内容相加，结果存 于R1的操作。
（2）指令ISZ X完成将主存X单元的内 容增1，并根据其结果若为0，则跳过下一条 指令执行。
4. 能不能说机器的主频越快，机器 的速度就越快，为什么？
解：不能说机器的主频越快，机器
的速度就越快。因为机器的速度不仅与主 频有关，还与数据通路结构、时序分配方 案、ALU运算能力、指令功能强弱等多 种因素有关，要看综合效果。
5. 设机器A的主频为8MHz，机器周 期含4个时钟周期，且该机的平均指令执 行速度是0.4MIPS，试求该机的平均指令
K K+1
JMP I K 间址特征
解：假设同上题，仍按组合逻辑、单总
线、同步控制安排，带返转指令的全部微操 作及节拍如下：
取指周期： T0 PCMAR，1R T1 PC+1，M(MAR)MDR T2 MDRIR，OP(IR)ID 执行周期：
T0 K(IR)MAR T1 M+1MDR，0 -w
计算机组成原理_平时作业
计算机组成原理平时作业（1）CPU包括哪几个工作周期？每个工作周期访存的作用是什么。
答：CPU包括4个工作周期：取指、间址、执行、中断。
作用：取指周期作用：取出指令并将其放在IR寄存器中。
间址周期作用：完成取操作数有效地址的任务。
执行周期作用：根据不同的指令完成不同的微操作。
中断周期作用：在执行周期结束后，CPU要查询是否有请求种断的事件发生，若有则转入中断周期。
（2）什么是指令周期、机器周期和时钟周期？答：1.CPU每取出一条指令并执行这条指令，都要完成一系列的操作，这一系列操作所需的时间通常叫做一个指令周期。
2.指令周期常常用若干个CPU周期数来表示，CPU周期称为机器周期，又称为时钟周期。
（3）总线通信控制有几种方式，简要说明各自的特点。
答：按照总线仲裁电路位置的不同，可分为集中式仲裁和分布式仲裁两种。
特点：1.集中式总线仲裁的控制逻辑基本集中在一处，需要中央仲裁器，分为链式查询方式、计数器定时查询方式、独立请求方式。
2.分布式仲裁不需要中央仲裁器，每个潜在的主方功能模块都有自己的仲裁号和仲裁器。
（4）控制器中常采用哪些控制方式，各有何特点？答：控制器中采用同步控制方式、异步控制方式和联合控制方式三种控制方式。
特点：1.同步控制方式：在任何情况下，已定的指令在执行时所需的机器周期数和时钟周期数是固定不变的。
根据不同情况，同步控制方式可选取如下方案：1>采用完全统一的机器周期执行各种不同的指令。
2>采用不定长机器周期。
3>中央控制与局部控制结合。
2.异步控制方式：每条指令、每个操作控制信号需要多少时间就占用多少时间。
3.联合控制方式：为同步控制和异步控制相结合的方式。
一种情况是，大部分操作序列安排在固定的机器周期中，对某些时间难以确定的操作则以执行部件的“回答”信号作为本次操作的结束。
（5）异步通信与同步通信的主要区别是什么？答：1.同步通信要求接收端时钟频率和发送端时钟频率一致，发送端发送连续的比特流；异步通信时不要求接收端时钟和发送端时钟同步，发送端发送完一个字节后，可经过任意长的时间间隔再发送下一个字节。
微机原理及接口技术李干林—习题参考解答
习题参考解答1.1 什么是微处理器、微型计算机、微型计算机系统？参考答案：将运算器和控制器集成在一块大规模集成电路芯片上作为中央处理部件，简称为微处理器；以微处理器为核心，再配上存储器、接口电路等芯片，构成微型计算机；微型计算机系统由硬件和软件系统两大部分组成：(1)硬件系统由微型计算机和外设组成的计算机实体；(2)软件系统是指为微型计算机运行的全部技术资料和各种程序，由系统软件和应用软件构成。
1.2 什么是微型计算机的三种总线？参考答案：系统总线包含有三种不同功能的总线，即数据总线DB（Data Bus）、地址总线AB（Address Bus）和控制总线CB（Control Bus）。
“数据总线DB”用于传送数据信息。
数据总线是双向三态形式的总线，即他既可以把CPU的数据传送到存储器或I／O接口等其它部件，也可以将其它部件的数据传送到CPU。
“地址总线AB”是专门用来传送地址的，由于地址只能从CPU传向外部存储器或I／O端口，所以地址总线总是单向三态的。
“控制总线CB”用来传送控制信号和时序信号。
1.3 评估微型计算机的主要技术指标有哪些？参考答案：评估微型计算机的主要技术指标有：⑴CPU的字长，决定计算机内部一次可以处理的二进制代码的位数；⑵内存储器容量与速度，内存储器容量是衡量它存储二进制信息量大小的一个重要指标，内存储器的速度用存取周期来衡量；⑶CPU指令执行时间，反映CPU运算速度的快慢；⑷系统总线的传输速率等。
1.4 将下列十进制数分别转换为二进制、十六进制数。
⑴ 35 ⑵ 130 ⑶ 0.625 ⑷ 48.25参考答案：⑴ 100011B，23H ⑵⑶ 0.101B，0.AH ⑷ 110000.01B，30.4H1.5 将下列二进制数分别转换为十进制、八进制、十六进制数。
⑴ 101101B ⑵⑶ 110110.101B ⑷ 101011.011B参考答案：⑴ 45，55Q，2DH ⑵ 230，346Q，E6H⑶ 54.625，66.5Q，36.AH ⑷ 43.375，53.3Q，2B.6H1.6 写出下列十进制数的原码、反码、补码（分别采用8位二进制和16位二进制表示）。
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1.时钟周期:(晶振频率倒数、控制计算机节奏)
时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解,时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,例如12M的晶振,它的时间周期就是1/12us),是计算机中最基本的、最小的时间单位。
在一个时钟周期内,CPU仅完成一个最基本的动作。
对于某种单片机,若采用了1MHZ 的时钟频率,则时钟周期为1us;若采用4MHZ的时钟频率,则时钟周期为250us。
由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲,它控制着计算机的工作节奏(使计算机的每一步都统一到它的步调上来)。
显然,对同一种机型的计算机,时钟频率越高,计算机的工作速度就越快。
8051单片机把一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示),二个节拍定义为一个状态周期(用S表示)。
2.机器周期:（指令中单个阶段的执行周期）
在计算机中,为了便于管理,常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段,每一阶段完成一项工作。
例如,取指令、存储器读、存储器写等,这每一项工作称为一个基本操作。
完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
一般情况下,一个机器周期由若干个S周期(状态周期)组成。
8051系列单片机的一个机器周期由6个S周期(状态周期)组成。
前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示),二个节拍定义为一个状态周期(用S表示),8051单片机的机器周期由6个状态周期组成,也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
(例如外接24M晶振的单片机,他的一个机器周期=12/24M秒)
3.指令周期:
执行一条指令所需要的时间,一般由若干个机器周期组成。
指令不同,所需的机器周期也不同。
对于一些简单的的单字节指令,在取指令周期中,指令取出到指令寄存器后,立即译码执行,不再需要其它的机器周期。
对于一些比较复杂的指令,例如转移指令、乘法指令,则需要两个或者两个以上的机器周期。
通常含一个机器周期的指令称为单周期指令,包含两个机器周期的指令称为双周期指令。
4.总线周期:
由于存贮器和I/O端口是挂接在总线上的,CPU对存贮器和I/O接口的访问,是通过总线实现的。
通常把CPU通过总线对微处理器外部(存贮器或I/O接口)进行一次访问所需时间称为一个总线周期。
5.总结:
时钟周期是最小单位,机器周期需要1个或多个时钟周期；指令周期需要1个或多个机器周期;机器周期指的是完成一个基本操作的时间,这个基本操作有时可能包含总线读写,因而包含总线周期,但是有时可能与总线读写无关,所以,并无明确的相互包含的关系。
指令周期:是CPU的关键指标,指取出并执行一条指令的时间。
一般以机器周期为单位,分单指令执行周期、双指令执行周期等。
现在的处理器的大部分指令(ARM、DSP)均采用单指令执行周期。
机器周期:完成一个基本操作的时间单元,如取指周期、取数周期。
时钟周期:CPU的晶振的工作频率的倒数。