北理工 微型计算机原理与接口 总复习PPT.pdf

第20讲最后一课 关于考试 • 填空 – 20空，20分 • 简答 – 6题，18分 • 选择 – 6题，12分 • 综合 –4题，50分 计算机基础 什么是计算机 • 计算机 – Computer VS Calculator – 模拟人脑 – 电脑： • 是一种利用电子学原理，根据一系列指令来对数据 进行处理的机器。 • 处理信息的工具。根据图灵机理论，一部具有最基 本功能的计算机，应当能够完成任何其它计算机能 做的事情。 • 只要不考虑时间和存储因素，从个人数码助理 （PDA）到超级计算机都应该可以完成同样的作业。 计算机的分类 • 个人计算机：台式计算机、便携计算机 – 性能价格比 • 服务器（商用） – 高可靠性、吞吐率 – 低时延 – 可扩展 • 嵌入式计算机系统（专用） – 低成本，低功耗，小体积 冯 ·诺依曼体系结构 冯·诺依曼的三个重要设计思想 采用二进制数表示指令和数据; 将程序（由一系列指令组成）和数据存放在计算机的内 存中，并让计算机自动执行 五大基本部件; 中央处理单元（CPU） CPU 包括三部分：算术逻辑单元(ALU) 、控制 单元和寄存器。 控制单元 程序计数器 寄存器 7 3.存储器的层次结构 不同的存储器具有不同的存储容量、不同存取速度。 速度 容量 快 寄存器 小 高速缓冲存储器 主存储器 慢 辅助存储器 大 8 CPU 微处理器 • 处理器 – 算术逻辑单元和控制逻辑单元 – 可编程 – 集成在一块或者数块集成电路之内 – 物理上：一块芯片 • “微” – 当初各大芯片厂之工艺采用1 微米的阶段，厂商在 产品名称上用“微”字，强调他们很高科技。就如 同现在的许多商业广告一样，很喜欢用“纳米”字 眼。 CISC VS RISC • CISC – 复杂指令集 • 可以直接对应高级编程语言高级功能的复杂指令 – 原因 • 为了便于编写程序 • 缺乏大容量的内存 • 存储器访问速度慢 • 只含有少量寄存器 – “正交性”，为每个指令都提供所有的寻址模式， 这给微处理器增加了一些复杂性 – X86 • RISC – 精简指令集 – 原因 • 编译器的使用逐渐增多而汇编语言的使用相对减少， 使得大多数正交寻址模式基本上已被程序员所忽