计算机组成与体系结构知识点

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大学计算机导论大一知识点

大学计算机导论大一知识点

大学计算机导论大一知识点计算机导论是大学计算机科学与技术专业的基础课程,旨在为学生提供计算机科学的概览性知识。

在大一阶段,学生将学习一些基本的计算机概念和技术,为后续更深入的学习打下基础。

以下是大学计算机导论中涵盖的一些重要知识点:一、计算机体系结构和组成1. 计算机硬件的基本组成:中央处理器(CPU)、内存(RAM)、输入设备、输出设备等。

2. 冯·诺伊曼体系结构:包括存储程序、以及指令和数据存储在同一存储器中。

3. 运算器、控制器和存储器的功能及相互协作原理。

4. 计算机的层次结构:硬件层、操作系统层、应用软件层。

二、计算机中的数据表示和处理1. 二进制和十进制的转换,以及在计算机中的表示方法。

2. 计算机中的整数表示:原码、反码、补码。

3. 浮点数的表示和浮点运算:尾数、阶码和符号位的含义,浮点数运算的规则和误差。

4. 逻辑运算和位操作:与、或、非、异或等逻辑运算,移位和旋转等位操作。

三、计算机网络和通信1. 计算机网络的基本概念和组成:服务器、路由器、交换机等网络设备的功能和作用。

2. 网络协议的基本原理和常见协议:TCP/IP协议族、HTTP协议、DNS协议等。

3. 局域网(LAN)和广域网(WAN)的区别和应用。

4. 互联网的发展和应用:Web、电子邮件、即时通信等。

四、操作系统和系统软件1. 操作系统的概念和作用:资源管理、进程管理、文件管理等。

2. 多道程序设计和时间片轮转调度算法:进程的概念、进程调度的原理和策略。

3. 内存管理技术:分区存储管理、页式存储管理、虚拟内存等。

4. 文件系统的组织和管理:文件的基本操作、目录管理、文件共享与保护等。

五、算法和数据结构1. 算法的基本概念和特性:输入、输出、确定性、可行性等。

2. 常见的算法设计方法:穷举法、递归法、分治法、贪心法、动态规划法等。

3. 常用的数据结构:数组、链表、栈、队列、树、图等。

4. 常见的算法和数据结构应用:排序、查找、图的遍历、最短路径算法等。

计算机组成与系统结构

计算机组成与系统结构

计算机组成与系统结构1.冯·诺依曼计算机设计思想:依据存储程序,执行程序并实现控制。

2.早期计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。

3.软件系统爆过两大部分:系统软件和应用软件。

4.计算机的层次结构分为:微程序或逻辑硬件、机器语言、操作系统、汇编语言、高级语言、应用语言。

5.计算机系统结构、组成与实现之间的区别与联系:①计算机结构:也称为计算机体系结构,是一个系统在其所处环境中最高层次的概念;是对计算机系统中各机器级之间界面的划分和定义,以及对各级界面上、下的功能进行分配。

②计算机组成:也常译为计算机组织或成为计算机原理、计算机组成原理。

在计算机系统结构确定了分配给硬件子系统的功能及其概念之后,计算机组成的任务是研究硬件子系统各部分的内部结构和相互联系,以实现机器指令级的各级功能和特性。

③计算机实现:指的是计算机组成的物理实现,主要研究个部件的物理结构,机器的制造技术和工艺等,包括处理机、主存等部件的物理结构,器件的集成度、速度和信号。

器件、模块、插件、底板的划分与连接,专用器件的设计,电源、冷却、装配等技术。

6.Flynn分类法:按照计算机在执行程序时信息流的特征分为单指令单数据流计算机(SISD)、单指令多数据流计算机(SIMD)、多指令单数据流计算机(MISD)、多指令多数据流计算机(MIMD).7.加速比Sp=1/{(1-Fe)+Fe/Re},Fe为可改进比例,Re为部件加速比。

8.在计算机中有两种信息在流动,一种是控制流,即控制命令,由控制器产生并流向各个部件;另一种是数据流,它在计算机中被加工处理。

9.摩尔定律得以延续的理由:集成电路芯片的集成度每18个月翻一番。

10.冯·诺依曼计算机的执行过程:将要处理的问题用指令编程成程序,并将程序存放在存储器中,在控制器的控制下,从存储器中逐条取出指令并执行,通过执行程序最终解决计算机所要处理的问题。

计算机体系结构与组成原理

计算机体系结构与组成原理

计算机体系结构与组成原理计算机体系结构与组成原理讨论了计算机系统的基本原理、组成结构和相互关系。

它研究了计算机的硬件和软件组件,并介绍了计算机如何执行指令以及数据在计算机内部的处理方式。

本文将从计算机体系结构和计算机组成原理两个方面来探讨这一主题。

一、计算机体系结构计算机体系结构是指计算机硬件和操作系统之间的接口关系。

它定义了计算机的结构、功能和性能特征,包括内存、输入输出设备和处理器等组件。

计算机体系结构的设计决定了计算机系统的可扩展性和性能。

1. 冯·诺依曼体系结构冯·诺依曼体系结构是一种广泛应用的计算机体系结构,是由冯·诺依曼于1945年提出的。

它包括了一个存储器、一个运算器、一个控制器、输入设备和输出设备等组件。

其中存储器用于存储数据和指令,运算器用于执行算术和逻辑运算,控制器用于指挥各个组件的操作。

2. 硬件层次结构计算机体系结构还可以按照硬件的层次结构进行分类。

常见的硬件层次结构包括计算机系统、总线、处理器和存储器等。

计算机系统是最高层次的硬件,它由多个处理器和存储器组成,并通过总线进行连接。

二、计算机组成原理计算机组成原理研究了计算机硬件的内部结构和功能,包括处理器、存储器、输入输出设备等。

它关注计算机内部数据的存储、传输和处理方式。

1. 处理器处理器是计算机的核心组件,负责执行指令和处理数据。

它由控制器和算术逻辑单元组成。

控制器用于解析和执行指令,算术逻辑单元用于执行算术和逻辑运算。

2. 存储器存储器用于存储计算机内部的数据和指令。

根据存取方式的不同,存储器可以分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。

RAM用于临时存储数据和程序,而ROM则用于存储固定的指令和数据。

3. 输入输出设备输入输出设备用于将数据和指令传递给计算机系统,或将计算结果输出到外部设备。

常见的输入输出设备包括键盘、鼠标、显示器和打印机等。

三、计算机体系结构与组成原理的关系计算机体系结构和组成原理是相互关联的,在计算机系统设计和优化过程中起着重要作用。

计算机组成原理知识点

计算机组成原理知识点

计算机组成原理知识点1. 冯·诺依曼体系结构:计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。

2. 运算器:计算机的核心部分,负责执行各种算术运算和逻辑运算。

3. 控制器:负责控制指令的执行次序和操作,包括指令的获取、解码和执行。

4. 存储器:用于存储计算机程序和数据,包括主存储器(RAM)和辅助存储器(硬盘、固态硬盘等)。

5. 输入设备:用于将外部数据或指令输入到计算机,包括键盘、鼠标、扫描仪等。

6. 输出设备:用于将计算机处理后的结果输出到外部,包括显示屏、打印机、音响等。

7. 指令集:计算机能够执行的全部指令的集合。

8. 指令的执行过程:指令的获取、解码、操作和存储四个步骤。

9. 计算机的时钟:用于统一各个部件的工作节奏。

10. 运算器的设计:包括算术逻辑单元(ALU)和寄存器的设计。

11. 控制器的设计:包括指令寄存器、程序计数器和指令译码器的设计。

12. 存储器的分类:根据访问方式可以分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。

13. 存储器的层级结构:由高速缓存、主存储器和辅助存储器组成,速度逐级递减,容量逐级递增。

14. 输入输出控制方式:包括程序控制方式、中断方式和直接存储器访问方式。

15. 总线的作用:用于数据和控制信息在计算机各个部件之间传输。

16. 总线的分类:根据传输数据的方式可以分为数据总线、地址总线和控制总线。

17. 中央处理器(CPU)的功能:包括指令的获取、解析、运算和存储。

18. 中央处理器的核心部分:由运算器和控制器组成。

19. 中央处理器的指令周期:包括取指周期、执行周期和存储周期。

20. 中央处理器的性能指标:包括时钟频率、主频和执行速度。

21. 程序和指令:程序是指一系列有序的指令集合,指令是计算机能够识别和执行的最小指令单元。

22. 计算机的存储方式:包括字节顺序、地址分配和寻址方式。

23. 输入输出设备的原理:包括数据传输、数据缓冲和数据控制。

计算机组成与体系结构

计算机组成与体系结构

计算机组成与体系结构计算机组成与体系结构是计算机科学中的重要理论基础之一。

它涉及到计算机硬件架构、逻辑设计和计算机内部各组件之间的相互关系。

本文将从计算机的组成和体系结构的概念入手,深入讨论计算机内部各组件的功能和相互连接的方式,同时介绍计算机的工作原理和性能优化。

一、概念解析在介绍计算机组成与体系结构之前,首先需要澄清它们的定义。

计算机的组成是指计算机硬件部件的构成和相互连接方式,包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备等。

而计算机的体系结构则是指计算机的功能与数据的表示方式,包括指令集体系结构(Instruction Set Architecture,ISA)和处理器微体系结构(Microarchitecture)。

二、计算机组成1. 中央处理器(CPU)中央处理器是计算机的核心,负责执行指令和进行运算。

它由运算器和控制器组成,其中运算器用于执行各类算术和逻辑运算,而控制器则负责解析和执行指令。

CPU中的寄存器用于存储指令和数据。

2. 存储器存储器用于存储指令和数据,是计算机的内部存储设备。

常见的存储器包括内存(主存)和硬盘(辅助存储器)。

内存用于暂时存储正在执行的程序和数据,而硬盘则用于永久存储程序和数据。

3. 输入输出设备输入输出设备用于计算机与外部世界的信息交换。

常见的输入设备有键盘、鼠标和扫描仪,而输出设备包括显示器、打印机和音频设备。

输入输出设备通过接口与计算机主机相连接。

三、计算机体系结构1. 指令集体系结构(ISA)指令集体系结构定义了处理器与软件之间的接口,包括指令的类型、寻址方式和编码方式。

常见的ISA有x86、ARM和MIPS等。

ISA的选择和设计对计算机的性能和运行效率有很大影响。

2. 处理器微体系结构(Microarchitecture)处理器微体系结构是指处理器内部的设计和实现方式,包括流水线、超标量、乱序执行等技术。

微体系结构的优化可以提高处理器的性能和执行效率,比如增加缓存、优化指令调度算法等。

软件设计师必背知识点

软件设计师必背知识点

软件设计师必背知识点一、计算机组成与体系结构。

1. 数据的表示。

- 进制转换:- 二进制、八进制、十进制、十六进制之间的相互转换。

例如,十进制转二进制可以采用除2取余法,将十进制数不断除以2,取余数,直到商为0,然后将余数从右到左排列得到二进制数。

- 二进制数的运算,包括算术运算(加、减、乘、除)和逻辑运算(与、或、非、异或)。

- 原码、反码、补码:- 原码:最高位为符号位,0表示正数,1表示负数,其余位表示数值的绝对值。

- 反码:正数的反码与原码相同,负数的反码是在原码的基础上,符号位不变,其余位取反。

- 补码:正数的补码与原码相同,负数的补码是其反码加1。

计算机中通常采用补码来表示和运算数据,因为补码可以简化减法运算,将减法转换为加法。

2. 计算机的基本组成。

- 冯·诺依曼结构:由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。

- 运算器:进行算术和逻辑运算的部件,如加法器、乘法器等。

- 控制器:指挥计算机各部件协调工作的部件,它从存储器中取出指令,分析指令并产生相应的控制信号,控制计算机各部件执行指令。

- 存储器:用于存储程序和数据。

分为内存储器(主存)和外存储器(辅存)。

内存储器包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。

RAM是可读可写的存储器,断电后数据丢失;ROM是只读存储器,断电后数据不丢失,常用于存储BIOS等基本系统程序。

- 输入设备:如键盘、鼠标等,用于向计算机输入数据和指令。

- 输出设备:如显示器、打印机等,用于将计算机处理的结果输出。

3. 指令系统。

- 指令的格式:一般包括操作码和操作数两部分。

操作码表示指令要执行的操作,操作数表示操作的对象。

- 指令的寻址方式:- 立即寻址:操作数直接包含在指令中。

- 直接寻址:操作数的地址直接包含在指令中。

- 间接寻址:指令中给出的是操作数地址的地址。

- 寄存器寻址:操作数存放在寄存器中,指令中给出寄存器编号。

大学计算机科学知识点归纳

大学计算机科学知识点归纳

大学计算机科学知识点归纳1. 计算机科学基础1.1 计算机组成原理- 计算机硬件:CPU、内存、I/O设备、存储器等- 计算机指令:机器指令、汇编指令、高级指令等- 计算机体系结构:冯诺依曼结构、哈佛结构等1.2 数据结构与算法- 线性结构:数组、链表、栈、队列、串等- 非线性结构:树、图、哈希表等- 算法:排序算法、查找算法、图算法等1.3 计算机网络- 网络结构:OSI七层模型、TCP/IP四层模型等- 网络设备:交换机、路由器、网关等1.4 操作系统- 进程管理:进程、线程、进程调度、死锁等- 内存管理:内存分配、回收、虚拟内存等- 文件系统:文件、目录、文件系统结构等- 设备管理:设备驱动、I/O调度等2. 编程语言与编译原理2.1 编程语言- 高级语言:C、C++、Java、Python等- 低级语言:汇编、机器码等2.2 编译原理- 词法分析:词法单元、词法分析器等- 语法分析:语法规则、语法分析树、分析算法等- 中间代码生成与优化:三地址码、SSA等- 目标代码生成:汇编代码、机器代码等3. 软件工程- 软件开发过程:需求分析、设计、编码、测试、维护等- 软件设计模式:面向对象设计模式、架构模式等- 软件项目管理:项目计划、进度控制、风险管理等- 软件质量保证:代码审查、测试策略等4. 数据库系统- 数据库概念:数据模型、实体-关系模型、关系模型等- 数据库设计:范式、E-R图、SQL等- 数据库查询:SQL查询、视图、索引等- 数据库事务:ACID属性、并发控制、故障恢复等5. 人工智能与机器- 人工智能基础:知识表示、推理、搜索算法等- 机器算法:线性回归、决策树、神经网络等- 自然语言处理:分词、词性标注、命名实体识别等- 计算机视觉:图像处理、目标检测、人脸识别等6. 计算机科学其他领域- 并行与分布式系统:进程并发、分布式算法、云计算等- 网络安全:加密算法、防火墙、入侵检测等- 物联网:传感器、嵌入式系统、物联网协议等- 人机交互:用户界面设计、交互技术、虚拟现实等以上是对大学计算机科学知识点的简要归纳,希望对您有所帮助。

组成原理与计算机体系结构

组成原理与计算机体系结构

组成原理与计算机体系结构计算机是一个非常复杂的系统,它在现代社会中扮演着至关重要的角色。

那么,计算机是如何诞生的呢?它的组成原理又是什么呢?本文将为大家介绍计算机的组成原理和体系结构,希望能够帮助大家更好地理解计算机。

一、计算机的组成原理计算机是由许多不同的部件组成的,这些部件需要相互配合才能正常工作。

计算机的主要组成部分包括:中央处理器(CPU)、随机存储器(RAM)、硬盘、输入设备和输出设备等。

下面将分别介绍这些部件。

1、中央处理器中央处理器是计算机的“大脑”,它负责处理所有的指令和数据。

中央处理器包括两个重要的部分:控制单元和算术逻辑单元。

控制单元的主要功能是从内存中取出指令并执行它们,而算术逻辑单元则是负责执行各种算数和逻辑运算。

2、随机存储器随机存储器是计算机的内存,它用于暂时存储数据和指令。

随机存储器的容量和速度非常重要,它们直接影响计算机的性能。

3、硬盘硬盘是计算机的主要存储设备,它用于长期存储数据和程序。

硬盘的容量随着技术的发展而不断增加,目前最大的硬盘容量已经达到数十TB。

4、输入设备和输出设备输入设备和输出设备也是计算机的主要组成部分。

输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪等,而输出设备则包括显示器、打印机、喇叭等。

二、计算机体系结构计算机体系结构是计算机硬件和软件之间的接口,它描述了计算机的组成和运行方式。

计算机体系结构包含两个层次:指令集体系结构和微体系结构。

下面将分别介绍这两个层次。

1、指令集体系结构指令集体系结构是计算机处理器和编译器之间的接口。

它定义了计算机所支持的指令集以及这些指令的语法和语义。

指令集体系结构包含许多方面,比如地址模式、数据类型、寄存器、中断和异常等。

2、微体系结构微体系结构是计算机处理器内部的设计,它描述了如何实现指令集体系结构。

微体系结构包括处理器中的电路、指令流水线、分支预测、缓存和总线等。

三、计算机体系结构的发展计算机体系结构的发展经历了几个重要的阶段。

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计算机组成与体系结构知识点1.总线和输入输出系统:1.总线总线是构成计算机系统的互连机构,是多个系统功能部件之间进行数据传送的公共通路。

借助于总线连接,计算机在各系统功能部件之间实现地址、数据和控制信息的交换,并在争用资源的基础上进行工作。

2.总线特性总线特性包括:物理特性:描述总线的物理连接方式(电缆式、主板式、背板式);功能特性:描述总线中每一根线的功能;电气特性:定义每一根线上信号的传递方向、传递方式(单端方式或差分方式等),以及有效电平范围;时间特性:定义了总线上各信号的时序关系。

3.总线标准化为了使不同厂家生产的相同功能部件可以互换使用,就需要进行系统总线的标准化工作,总线的标准化有利于系统的可扩展性。

标准化工作一般由国际标准化组织负责进行定义或推荐,从总线特性上进行规范,标准化总线种类繁多,例:ISA总线、PCI总线、Futurebus+总线等。

4. 总线带宽总线带宽是衡量总线性能的重要指标,定义了总线本身所能达到的最高传输速率(但实际带宽会受到限制),单位:兆字节每秒(MB/s)。

5.接口接口是连接两个部件的逻辑电路,适配器就是一种典型的接口。

计算机接口的主要功能是:实现高速CPU与低速外设之间工作速度上的匹配和同步,并完成计算机与和外设之间的所有数据传送和控制。

接口的作用可归纳为:(1)实现数据缓冲,使主机与外设在工作速度上达到匹配;(2)实现数据格式的转换;(3)提供外设和接口的状态;(4)实现主机与外设之间的通讯联络控制。

6.设置接口的必要性由于I/O设备在结构和工作原理上与主机有很大的差异,主要为:(1)传送速度的匹配问题;(2)时序的配合问题;(3)信息表示格式上的一致性问题;(4)信息类型及信号电平匹配问题。

为了协调这些差异,需加入接口电路,接口在这里起一个转换器的作用。

7.接口的典型功能接口通常具有:控制、缓冲、状态、转换、整理、程序中断功能。

8.设备编址方法统一编址:将I/O设备与内存统一编址,占有同一个地址空间。

以地址区分访问外设或存储器,不需专门的I/O指令。

但占有了一部分内存空间。

单独编址:将I/O设备与内存单独变址,分别占有两个不同的地址空间。

由执行不同的指令区分访问内存或外设,所以需I/O指令。

9.并行传送并行传送每传送一位数据需要一条传输线,一般采用电位传送方式进行数据传送。

当采用并行传送方式时,主机与接口、接口与外设之间,都是以一个字或一个字节的各位同时进行处理的方式完成信息传递工作的,即每次传送一个字或一个字节的全部代码。

10.串行传送串行传送即使用一条传输线,采用脉冲传送方式进行数据传送。

串行接口中必须设置具有移位功能的数据缓冲寄存器,以实现数据格式的串-并转换。

当采用串行传送方式时,接口与I/O设备之间通过一根数据传输线按位依次传送数据,而接口主机之间仍按照并行的方式实行数据传递。

串行传送的主要优点是只需要一条传输线,这对长距离传输降低成本尤为重要。

缺点就是传送速度慢。

11.分时传送分时传送即指总线复用或是共享总线的部件分时使用总线。

12. 波特率波特是信号传输速度的单位,波特率等于每秒内线路状态的改变次数。

标准波特率有:1200、2400、4800、9600、19200等,1200波特率即指信号能在1秒钟内改变1200次值。

二进制系统中,信息的最小单位是比特,仅当每个信号元素代表一比特信息时,波特率才等于比特率。

13.总线仲裁当多个主设备同时争用总线控制权时,由总线仲裁部件以优先权或公平策略进行仲裁,授权于其中的一个主设备总线的控制权。

仲裁方式:(1)集中式仲裁方式:①链式查询方式;②计数器定时查询方式;③独立请求方式;(2)分布式仲裁方式。

14.总线定时总线的一次信息传送过程分为五个阶段:请求总线、总线仲裁、寻址目的地址、信息传送、状态返回。

为同步主方、从方的操作,必须制定定时协议。

定时方式:(1)同步定时:事件出现在总线上的时刻由总线时钟信号来确定;(2)异步定时:采用应答方式进行总线传输控制。

15.总线数据传送模式大多支持四类数传模式:(1)读、写操作:读操作,即从方到主方的数据传送;写操作,即主方到从方的数据传送;(2)块传送操作:即猝发式传送,只需给出块的起始地址,然后对固定长度的数据一个接一个地读出或写入;(3)写后读、读修改写操作:只给出一次地址,连续进行操作。

前者用于校验;后者用于多道程序系统中对共享存储资源的保护;(4)广播、广集操作: 广播,即一个主方对多个从方进行写操作;广集,即与广播相反的操作。

16.总线类型总线是构成计算机系统的互联机构,是多个系统功能部件之间进行数据传送的公共通路。

总线可分以下类型:①内部总线:CPU内部连接各寄存器及运算器部件之间的总线;②系统总线:即外部总线,CPU和计算机系统中其他高速功能部件相互连接的总线;③总线:连接中低速I/O设备的总线;I/O④通信总线:多个计算机之间相互连接的通信线路。

17.总线的连接方式总线的连接方式对计算机系统性能起着十分重要的作用。

单机系统中总线结构的基本类型:· 单总线:使用一条单一的系统总线来连接CPU、内存和I/O设备,各部件分时使用总线交换信息,要求各部件高速运行。

优点:简单,易于扩充;缺点:总线共用,易阻塞。

· 双总线:在CPU和主存之间专门设置了一组高速的存储总线。

优点:既保持了单总线的优点,又使CPU能够通过专用总线与存储器高速交换信息;缺点:增加了一定的硬件代价。

· 三总线:在双总线的基础上增加了I/O总线优点:合理发挥各总线作用;缺点:增加了硬件代价。

· 多总线:如下图所示,将速度相近的部件与设备连于同一类性能的总线,充分发挥总线效能。

总体上提高了系统性能。

· CPU Bus:连接CPU和存储器的高速总线,减轻系统总线的负担;· PCI Bus:用于连接高速的I/O设备;· Expansion Bus:ISA/EISA/MCA总线,连接中、低速I/O设备;· Bridge: 各总线通过"桥"芯片连成总体。

· Bridge/Memory Controlle---北桥· Expansion Bus Bridge---南桥18. I/O设备必须通过接口连于总线(总线的概念和结构形态)接口接口也称适配器,以实现高速CPU与低速外设之间,工作速度上的匹配和同步,并完成计算机与和外设之间的所有数据传送和控制。

接口的作用可归纳为:(1)实现数据缓冲,使主机与外设在工作速度上达到匹配;(2)实现数据格式的转换;(3)提供外设和接口的状态;(4)实现主机与外设之间的通讯联络控制。

19.设置接口的必要性由于I/O设备在结构和工作原理上与主机有很大的差异,主要为:(1)传送速度的匹配问题;(2)时序的配合问题;(3)信息表示格式上的一致性问题;(4)信息类型及信号电平匹配问题。

总线结构对计算机系统性能的影响· 对最大存储容量和指令系统的主要影响体现在主存与外设的编址方式上。

· 对吞吐量的影响主要体现在数据的传输方式上。

20.总线的内部结构Pentium机总线结构1.Pentium机采用多总线结构,总线分为三层:CPU总线、PCI总线和ISA总线。

(1)CPU总线:· 连接CPU和存储器· 总线时钟频率为为66.6MHz;(2)PCI总线:· 连接高速I/O设备· 总线时钟频率为33.3MHz,带宽132MB/s(32位)、264MB/s(64位)· 总线采用集中式仲裁方式,有专用的PCI总线仲裁器;(3)ISA总线:· 连接低速的I/O设备· 支持7级DMA通道和15级可屏蔽中断。

21.总线间利用"桥"芯片沟通,连成整体☆桥"芯片"· 功能:· 信号速度缓冲;· 电平转换· 控制协议的转换· 种类:· 北桥:连接CPU总线-PCI总线· 南桥:连接PCI总线-ISA总线总线概述1.总线的分类1.按总线连接的部件,可将总线分:(1)芯片内总线。

连接芯片内总线的总线,例如CPU内部总线。

芯片内总线结构简单,传输距离很短,传输速度很高。

系统总线。

系统总线指在一个计算机系统内连接CPU、主存、I\O接口等部件的总线。

系统总线包括地址、数据和控制信号三类传输线,以及电源线。

系统总线的连接距离较短,传输较快。

外总线。

外总线则是多台计算机之间,或计算机与一些智能设备之间的连接总线。

一般仅有数据线及简单的控制信号线,数据线的数据通路宽度较窄。

外总线的传输距离一般较远,速度较低。

(2)按传送方向,可将总线分为:单向总线。

数据只能延一个方向传送,只能一个设备发送另一个设备接收。

双向总线。

数据可以向两个方向传送,一个设备既可从总线上接收信息,也可向总线上发送信息。

(3)按照数据传送格式,可将总线分为:并行总线。

并行总线中的数据线有多根,可同时传送多个二进制位,通常将数据总线上可同时传送的二进制位数称为数据通路宽度。

系统总线一般是并行总线,其数据通路宽度多与CPU一致,并为字节(8位)的整数倍。

串行总线。

串行总线中的数据线只有一根,只能串行地逐位传送数据或有两根数据线,分别实现两个方向的数据传输。

外总线较多采用串行总线,以节省通信线路的成本、实现远距离传输,显然串行总线传输速度低于并行总线。

(4)按时序控制方式,可将总线分为:同步总线,同步总线设置有统一的时钟信号,进行数据传送时,手法双方严格遵循这个时钟信号。

同步总线应用于总线上各部件间工作表达方式差异较小的场合,其控制较简单,但时间利用率可能不高。

异步总线。

异步总线在数据传送时,没有统一的时信号,采用应答方式工作。

当各部件共走速度差异较大时多采用异步总线,传输时间可以根据需要能短则短,需长则长,因而时间利用率很高,但相应的控制较复杂。

准同步总线。

这种总线实际上采用同步异步相结合的方法,在计算机系统中,总线周期包含若干时钟周期,但时钟周期数可根据需要,基本总线周期含有时钟的周期数最少(通常根据CPU方向内存的需要而定),当外部电路能在基本周期内完成总线传时。

它实际上是按标准的同步方式工作。

当某个部件印速度较低,而不能再基本周期内完成数据传送时,就发出一个“等待”信号,总线周期则按时钟周期为单位地延长,直至“等待”信号撤销,总线周期才告结束。

这样,总线传送仍以时钟周期为同步定时信号,但每次包含的时钟数可以不同,它既有同步总线控制简单的优点,又具有异步总线时间利用率高的优点。

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