2022年教案-计算机组成原理.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案计 算 机 组 成 原 理教案（数字媒体专业）名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案老师姓名 所在系、教研室诞生年月职 称授课时数学 位课程名称运算机组成原理72 通过本课程的学习,使同学把握运算机与外部设备之间的接口技术与原理；明白运算机外部设备的基本结构与工作原理；并能够用课程中学到的学问,对计教学目的 算机系统硬件进行初步设计、组装和调试；培育同学的竞争意识、合作意识以及规律想象才能；为同学以后学习微机原理,嵌入式等技术等相关专

2、业课程打好基础,并使同学毕业后能胜任运算机、多媒体、自动化及电子工程等方面工作；课程性质 必修讲授对象（ 专业、年级、班级 ）名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案第一章 运算机系统概论 内容简介：运算机系统的层次结构, 冯 诺伊曼运算机的硬件结构和主要功 能,运算机的工作步骤以及运算机的主要技术指标；教学目标：明白运算机系统的层次结构；明白冯诺伊曼运算机的特点及硬件构成；懂得运算机的工作步骤, 明白运算机的主要技术指标的含义 及其对运算机的影响；教学重点和难点：虚拟机的概念；运算机的硬件构成；运算机

3、的工作步骤；教学媒体和教学方法：使用幻灯片在多媒体教室进行教学；教学中采纳讲授与争论相结合的方法；教学过程：一、运算机系统简介 1运算机的软硬件概念（1）硬件（2）软件（3）软硬件的关系 2运算机系统的层次结构名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案（1）虚拟机的概念（2）各层虚拟机及与真实机器的层次关系 3运算机的基本组成（1）冯 诺伊曼运算机的特点（2）运算机硬件结构,总线的构成；争论、分析直连结构的问题,提出总线思想,并简洁介绍总线结 构；（3）运算机的工作步骤 提出运算机解决问题的基本步骤 运算

4、机基本构成部件的介绍（运算器、储备器、掌握器）以运算 ax2+bx+c 为例分析运算机工作的过程 4运算机的主要技术指标（1）机器字长 运算机同时处理的二进制位 机器字长与数据总线宽度、储备字长的关系（2）储备容量 储备容量的单位 主存容量 辅存容量（3）运算速度 几种运算运算速度的方法并对它们进行比较 运算速度的表示单位名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案其次章 运算机的进展及应用 内容简介：运算机的进展史；运算机的应用领域；运算机的进展展望；教学目标：明白运算机的产生和进展以及进展思路；明白运算

5、机的应用领域；明白运算机的进展趋势；教学重点和难点：运算机的应用领域；教学媒体和教学方法：使用幻灯片在多媒体教室进行教学；教学中采纳讲授与争论相结合的方法；教学过程：一、运算机的进展史 1运算机的产生和进展 现代运算机的争论工作 第一台电子运算机的产生 运算机的进展阶段 运算机的进展规律 运算机的进展趋势 2微型运算机的显现和进展 微型运算机的进展阶段名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案微型运算机的进展带来的工作、学习、生活方式的变化3软件技术的兴起和进展 软硬件的融合,简介嵌入式进展方向二、运算机

6、的应用1科学运算和数据处理 通过 ENIAC 进行运算的一个案例,直观体会运算机的运算才能2工业掌握和实时掌握 3网络技术应用4虚拟现实 介绍虚拟现实技术的一些应用 5办公自动化和治理信息系统6多媒体技术 7人工智能 三、运算机进展的展望名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案第三章 系统总线 内容简介：总线的概念；总线的分类；总线的特性和性能指标；总线结构；总线掌握；教学目标：懂得总线的概念；明白总线的分类；明白总线的结构及几种常用总线结构；把握总线的判优掌握机制和通信掌握过程；教学重点和难点：总线的

7、判优掌握和通信掌握；教学媒体和教学方法：使用幻灯片在多媒体教室进行教学；教学中采纳讲授与争论相结合的方法；教学过程：一、总线的基本概念1分散连接结构的运算机 分散连接结构的缺点：增删设备不便利 扩展性差 2总线结构的运算机 工作效率提高名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案要解决总线的使用冲突的问题二、总线的分类 1片内总线 芯片内部的的总线,用于连接芯片内部的各部件,如 CPU 内部 总线；2系统总线 依据传输信息的不同,分为三类：数据总线、地址总线、掌握总线数据总线：传输数据,双向 地址总线：传输

8、地址,单向 掌握总线：传输掌握信号和状态信息号,双向3通信总线 用于运算机系统之间或运算机系统与其他系统之间的通信；远距离传输；三、总线特性及性能指标 1总线特性 四个基本特性：机械特性电气特性 功能特性 时间特性 2总线性能指标名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案主要性能指标有：总线宽度 总线带宽 时钟同步 /异步 总线复用 信号线数 总线掌握方式 其他指标 3总线标准（1）总线标准的概念 系统与模块、模块与模块之间的一个互连的标准界面（2）介绍常见的总线标准 简介 ISA、MCA 、EISA、V

9、ESA、STD、PCI、AGP、USB、IEEE1394 四、总线结构 1单总线结构 全部设备和部件都使用一组总线；优点：结构简洁,廉价于扩充,成本低 缺点：设备冲突成为瓶颈,系统带负载才能差 适用：小型或微型运算机 2多总线结构 不同的设备连接在几条总线上；几种多总线结构：名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案双总线结构 三总线结构 3总线结构举例（1）举例 传统微机总线结构 VL-BUS 总线结构 PCI 总线结构（2）总线分层的优点 削减设备使用决线的冲突 提高系统整体带负载才能 五、总线掌握

10、1为什么要进行总线掌握？绘制一个用总线连接的局部示意图,掌握在总线传输中的作用；2判优掌握（1）基本概念 主设备、从设备、判优掌握（2）链式查询方式分析数据传输的过程, 明确原理：由响应信号打算使用总线的优先次序；优点：电路简洁 缺点：判优速度慢（3）计数器定时查询名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案原理：由计数值打算响应哪个设备 优点：电路较简洁,有肯定敏捷性 缺点：判优速度慢（4）独立恳求方式 原理：由判优电路打算优先次序 优点：判优速度快 缺点：电路复杂,成本低 2通信掌握（1）总线周期的

11、4 个阶段 申请安排阶段 寻址阶段 传数阶段 终止阶段（2）总线通信的 4 种方式 同步通信 外同步,内同步 异步通信 半同步通信 分别式通信名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案第四章 储备器内容简介：主储备器,高速缓冲储备器,帮助储备器；教学目标：懂得主储备器（ RAM 和 ROM）基本工作原理；娴熟把握内存芯片的扩展连接方法；懂得高整缓存的作用及Cache-主存地址映射方式；懂得帮助储备器的原理基本工作原理；教学重点和难点：主储备器的原理、 CPU 与储备器的连接、 Cache-主存地址映射、

12、帮助储备器的原理；教学媒体和教学方法：使用幻灯片在多媒体教室进行教学；教学中采纳讲授与争论相结合的方法；教学过程：一、储备器概述 1储备器的分类 介绍储备器分类的几种方法以及每一类储备器的基本特性；2储备器的层次结构 介绍运算机的储备器按层次分布情形和特点；二、主储备器 1主存概述名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案主存的基本构成 主存中的储备单元地址的安排 主存的主要技术指标 2半导体储备器芯片简介 半导体储备芯片的基本结构 半导体储备芯片的译码驱动方式 3随机存取储备器（1）静态 RAM 静态

13、 RAM 的基本单元电路组成 静态 RAM 的基本储备原理 静态 RAM 的芯片举例 静态 RAM 的读/写时序分析（2）动态 RAM 动态 RAM 的基本单元电路组成：三管动态 路、单管动态 RAM 的基本单元电路 动态 RAM 芯片举例 动态 RAM 读/写时序 动态 RAM 的刷新4只读储备器 ROM 掩膜 ROM PROM EPROM RAM 的基本单元电名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案EEPROM EPROM 芯片简介5储备器与 CPU 的连接储备容量扩展的方法储备器的几类线与 片选

14、线）芯片的挑选 内存连接举例6储备器的校验 纠错理论CPU 的连接（地址线、数据线、读/写掌握线、汉明码的形成步骤、方法及举例汉明码的纠错过程 7提高访存速度的措施（1）三类方法 采纳高速元件 转变储备系统的层次结构调整主存结构（2）单体多字系统（3）多体并行系统（4）高性能储备芯片简介 三、高速缓冲储备器 1概述名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案问题的提出 高速缓存的理论依据 高速缓存的工作原理 命中率和平均拜访时间的运算 高速缓存的基本构成 高速缓存的读写操作 高速缓存的改进措施 2Cach

15、e与主存的地址映射 直接映射 全相联映射 组相联映射3替换策略 先进先出算法 近期最少使用算法 四、帮助储备器 1概述 帮助储备器的特点及类型 磁表面储备器的主要技术指标2磁记录原理和记录方式 读写操作的基本原理 六种常用的记录方式 3硬磁盘储备器名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案（1）硬磁盘储备器的类型 从磁头考虑：固定磁头、移动磁头 从盘片考虑：固定盘片、可换盘片（2）硬磁盘储备器的结构 磁盘驱动器 磁盘掌握器 盘片（3）硬磁盘储备器的进展（4）磁道记录格式 4软磁盘储备器 概述 盘片 软盘

16、驱动器和掌握器 5光盘储备器 光盘储备器的三种类型 光盘的存取原理名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案第五章 输入输出系统内容简介：输入输出系统概述,I/O 设备, I/O 接口,程序查询方式,程序中断方式, DMA 方式；教学目标：明白输入输出系统的进展；明白输入输出系统的构成及工作原理；把握三种典型的输入输出掌握方式的工作原理；明白常用的 I/O 设备及其基本的工作原理；懂得 I/O 接口的作用、构成及工作原理；教学重点：程序查询方式、程序中断方式、DMA 方式；教学难点：周期窃取、 CPU

17、响应中断和答应周期挪用的时间；教学媒体和教学方法：使用幻灯片在多媒体教室进行教学；教学中采纳讲授与争论相结合的方法；教学过程：一、输入输出系统概述 1输入输出系统的进展 早期阶段 接口模块和 DMA 阶段名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案具有通道结构的阶段IOP 阶段 2输入输出系统的组成（1）I/O 软件 I/O 指令 通道指令（2）I/O 硬件 3I/O 设备与主机的联系方式（1）编址方式 统一编址 不统一编址（独立编址）（2）设备寻址（3）传送方式并行方式串行方式（4）联络方式立刻响应方式

18、异步应答方式同步方式（5）连接方式 辐射式总线式名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案4信息传送的掌握方式 程序查询方式 程序中断方式DMA 方式 二、 I/O 设备 1I/O 设备概述 三类：人机交互设备,运算机信息的储备设备,机机信息设备 2输入设备 键盘 鼠标 触摸屏其他输入设备 3输出设备 显示设备 打印设备 4其他 I/O 设备 终端设备 A/D 、D/A 转换器 汉字处理设备 5多媒体技术（1）定义（2）多媒体技术的特点名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 45 页精

19、选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案（3）多媒体运算机的关键技术 压缩与解压缩 多媒体专用芯片 大容量储备器 多媒体软件 三、 I/O 接口 1概述 接口的定义 设备接口的缘由 2接口的功能和组成（1）总线连接方式的 I/O 接口电路 数据线 设备挑选线 命令线 状态线（2）接口的功能和组成 选址功能 传送命令的功能 传送数据的功能 反映 I/O 设备工作状态的功能 3接口类型 按数据传送方式分：并行接口、串行接口名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案按功能挑选的敏捷性

20、分：可编程接口、不行编程接口按通用性分：通用接口、专用接口按数据传送的掌握方式分：程序型接口、四、程序查询方式 1程序查询流程 争论程序查询方式中的踏步现象2程序查询方式的接口电路 五、程序中断方式1中断的概念 2I/O 中断的产生 3程序中断方式的接口电路 中断恳求触发器和中断屏蔽触发器 排队器中断向量地址形成部件 程序中断方式接口电路的基本组成 4I/O 中断处理过程（1）CPU 响应中断的条件和时间 条件：中断触发器 EINT 为“ 1”时间：每条指令执行阶段的终止时间（2）I/O 中断处理过程 5中断服务程序的流程（1）爱护现场DMA 型接口名师归纳总结 - - - - - - -第

21、21 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案储存程序的断点：由中断隐指令完成储存通用寄存器和状态寄存器的内容：令完成（2）中断服务 中断服务程序的主体部分（3）复原现场 出栈指令完成（4）中断返回 返回原程序的断点处 六、 DMA 方式 1DMA 方式的特点中断服务程序中的堆栈指主存与 DMA 接口之间有一条数据通路,交换信息时,不通过 CPU,也不需要 CPU 暂停现行程序为设备服务 工作速度比程序中断方式高 2DMA 与主存交换数据时采纳的三种方法 停止 CPU 拜访主存 周期挪用 DMA 与 CPU 交替拜访；3DMA 接口的功能和组成（1）

22、DMA 接口的功能（2）DMA 接口基本组成名师归纳总结 主存地址寄存器AR 第 22 页,共 45 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案字计数器 WC 数据缓冲寄存器 BR DMA 掌握规律 中断机构 设备地址寄存器 4DMA 的工作过程（1）DMA 传送过程 预处理数据传送 后处理（2）DMA 接口与系统的连接方式 具有公共恳求线的 DMA 恳求方式 独立的 DMA 恳求方式（3）DMA 方式与程序中断方式比较的特点 5DMA 接口的类型 挑选型 DMA 接口 多路型 DMA 接口名师归纳总结 - - - - - - -第 23

23、页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案第六章 运算机的运算方法 内容简介：无符号数和有符号数,数的定义表示和浮点表示,定点运算,浮 点运算,算术规律单元；教学目标：懂得机器数的定点表示和浮点表示；娴熟把握定点数的运算；懂得浮点数运算的基本方法和步骤；懂得运算器进位链电路；教学重点：定点数加减法运算的溢出判定,法运算；教学难点：定点数乘法运算, 定点数补码除定点数原码两位乘, 定点数补码加减交替法除法, 运算器的并行 进位链；教学媒体和教学方法：使用幻灯片在多媒体教室进行教学；教学中采纳讲授与争论相结合的方法；课堂练习；教学过程：一、无符号数和有符号

24、数 1无符号数名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案2有符号数（1）机器数与真值（2）原码表示法 小数原码定义,整数原码定义,表示数的范畴（3）反码表示法 小数反码定义,整数反码定义,表示数的范畴（4）补码表示法 补数的概念,整数补码定义,小数补码定义,表示数的范畴（5）移码表示法 二、数的定点表示和浮点表示 1定点表示 定点小数,定点整数 2浮点表示 浮点数表示形式, 浮点数的表示范畴,浮点数的规格化,浮点数 的 IEEE 标准 3定点数与浮点数的比较 三、定点运算 1移位运算 移位运算的意义 移

25、位运算的规章 不同机器数移位运算结果的分析 算术移位与规律移位的区分名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案2加减法运算（1）补码加减法运算规章（2）补码加减法运算的溢出判定 用一位符号位判定溢出 用两位符号位判定溢出 补码定点加减法运算的硬件配置 补码定点加减法运算掌握流程 3乘法运算（1）分析笔算乘法 笔算乘法运算的过程,用运算机仿照笔算乘法的问题；（2）笔算乘法的改进 迭代式的推导,将乘法演化成移位和加法实现；（3）原码一位乘 运算规章,运算举例,硬件配置,掌握流程（4）原码两位乘 原码两位乘的

26、分析,运算规章,运算举例,原码两位乘与原码一 位乘的比较（5）补码一位乘 补码一位乘运算规章推导：乘数为正的情形,乘数为负的情形,Booth 算法 运算规章 运算举例名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案硬件配置掌握流程（6）补码两位乘 运算规章,运算举例 4除法运算（1）笔算除法分析（2）原码除法 复原余数法：运算规章,运算举例加减交替法：运算规章,运算举例,硬件配置,掌握流程（3）补码除法 补码加减交替法运算规章运算举例 掌握流程四、浮点数运算 1浮点加减运算（1）对阶 求阶差,对阶（2）尾数求

27、和 按补码规章进行定点小数加减运算（3）规格化处理 左规,右规,留意同时阶数的减 1 或加 1 运算（4）舍入处理名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案0 舍 1 入法,恒置 1 法（5）溢出判定 上溢处理,下溢处理（6）掌握流程 2浮点乘除法运算（1）阶码运算 阶码进行加减运算,乘法阶码相加,除法阶码相减（2）尾数运算 按定点小数运算规章进行乘除运算（3）规格化处理（4）舍入处理（5）溢出判定（6）掌握流程3浮点运算的硬件配置 五、算术规律单元 1ALU 电路 2快速进位链（1）并行加法器（2）串

28、行进位链 串行进位链的形成,串行进位链的优缺点（3）并行进位链 单重分组跳动进位：规律式转换,进位链电路,优缺点名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案双重分组跳动进位：各小组的最高位进位表达式,大组进位链名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案第七章 指令系统 内容简介：机器指令构成, 操作数类型与操作类型,寻址方式,指令格式设 计；教学目标：懂得指令的格式；明白操作的类型和操作数的类型；懂得各种寻址方式；

29、把握指令格式设计的方法和步骤；教学重点、难点：各种寻址方式,指令格式设计；教学媒体和教学方法：使用幻灯片在多媒体教室进行教学；教学中采纳讲授与争论相结合的方法；课堂练习；教学过程：一、机器指令 1指令的一般格式（1）指令码 操作码定长 操作码不定长 扩展操作码名师归纳总结 - - - - - - -第 30 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案（2）地址码 地址字段的数量对访存次数和寻址范畴的影响；2指令字长 影响指令字长的因素；定长指令字；不定长指令字；二、操作数类型和操作类型 1操作数类型 地址,数字,字符,规律数据 2数据在储备器中的存放方

30、式 边界对准与边界不对准 3操作类型（1）数据传送 寄存器与寄存器,寄存器与储备单元,储备单元与储备单元（2）算术规律操作 1,减 1,求补 算术运算：加,减,乘,除,增 规律运算：与,或,非,异或 位操作（3）移位 算术移位,规律移位,循环移位（4）转移 无条件转移,条件转移,跳转,过程调用与返回,陷阱名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案（5）输入输出（6）其他 三、寻址方式1指令寻址 次序寻址,跳动寻址 2数据寻址（1）指令的基本格式 形式地址,有效地址运算,寻址特点位的确定（2）各种寻址方式

31、 立刻寻址 直接寻址隐含寻址 间接寻址寄存器寻址 寄存器间接寻址 基址寻址变址寻址 相对寻址堆栈寻址 四、指令格式举例 1设计指令格式应考虑的各种因素 操作类型名师归纳总结 - - - - - - -第 32 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案数据类型指令格式 寻址方式寄存器个数 2指令格式举例（1）几种典型机型的指令格式设计（2）指令格式设计举例 教材 P323P326的例 7.4 至例 7.7 五、 RISC 技术 1RISC 的产生和进展 2RISC 的主要特点 3RISC 与 CISC 的比较名师归纳总结 - - - - - - -第

32、33 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案第八章 CPU 的结构和功能 内容简介：CPU 的结构,指令周期,指令流水,中断系统；教学目标：懂得构成 CPU 的各个组成部分的作用；明白构成指令周期的各部分及各个周期的数据流；懂得指令流水实现、改进及影响指令流水因素；把握中断服务的流程；教学重点、难点：指令流水的实现机制,改进的流水线技术；教学媒体和教学方法：使用幻灯片在多媒体教室进行教学；教学中采纳讲授与争论相结合的方法；课堂练习；教学过程：一、 CPU 的结构 1CPU 的功能（1）运算器功能 进行算术和规律运算（2）掌握器功能 取指令 分析指令

33、名师归纳总结 - - - - - - -第 34 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案执行指令 掌握输入和输出 2CPU 结构框图 3CPU 的寄存器（1）用户可见寄存器 用户可见的含义 通用寄存器 数据寄存器 地址寄存器 条件码寄存器（2）掌握和状态寄存器（3）几种 CPU 的寄存器组织举例 4掌握单元和中断系统 二、指令周期 1指令周期的基本概念 构成指令周期的四个子周期 四个掌握子周期的触发器 2指令周期的数据流 取指周期的数据流 间址周期的数据流 中断周期的数据流 三、指令流水名师归纳总结 - - - - - - -第 35 页,共 45

34、 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案1指令流水的原理 由串行工作方式向并行工作方式的改进 流水线级别与指令分段的关系2影响指令流水线性能的因素（1）结构相关 由于不同指令争用同一功能部件而产生的影响；采纳分类储备、预取指令技术等；（2）数据相关 指令重叠可能转变对操作数的读写拜访次序而造成影响；实行后推法、定向技术等解决；（3）掌握相关 由转移指令引起的；可采纳尽早判别、 预取两个方向目标指令、 加快和提前形成条件 码、提高转移方向的猜准率等方法；3流水线性能 吞吐率,加速比,效率4流水线中的多发技术 超标量技术 超流水线技术 超长指令字技术 5流水线结构

35、指令流水线结构名师归纳总结 - - - - - - -第 36 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案运算流水线四、中断系统 1中断系统的概述（1）引起中断的各种因素 人为设置的中断 程序性事故硬件故障 I/O 设备中断 外部大事（2）中断系统需解决的问题 如何提出中断恳求如何确定优先响应哪个中断恳求 什么条件、什么时间、以什么方式响应中断如何爱护现场 如何实现转移 如何复原现场和返回中断响应如何处理新的中断恳求 2中断恳求标记和中断判优规律（1）中断恳求标记 中断标记触发器（2）中断判优规律 硬件排队名师归纳总结 - - - - - - -第 3

36、7 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案软件排队3中断服务程序入口地址的查找 中断向量法软件查询法 4中断响应 响应中断的条件响应中断的时间 中断隐指令5爱护现场与复原现场 程序断点的爱护 CPU 内部寄存器内容的爱护 复原现场与中断返回 6中断屏蔽技术（1）多重中断的概念（2）实现多重中断的条件（3）屏蔽技术 屏蔽触发器与屏蔽字 屏蔽技术可以转变优先等级屏蔽技术的其他应用（4）多重中断的断点爱护 断点可以储存在堆栈中或特定的储备单元中；名师归纳总结 - - - - - - -第 38 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - -

37、 - 名师精编 优秀教案第九章 掌握单元的功能 内容简介：微操作命令,指令周期的分析,掌握单元的外特性,多级时序系 统,掌握方式；教学目标：懂得微操作命令的含义及功能；明白指令周期的各个阶段的微操作；明白掌握单元的外特性；明白多级时序系统；明白掌握单元的掌握方式；教学重点、难点：指令周期的微操作；教学媒体和教学方法：使用幻灯片在多媒体教室进行教学；教学中采纳讲授与争论相结合的方法；教学过程：一、微操作命令的分析 1取指周期 取指周期的几个操作：现行指令地址送至储备器地址寄存器 向主存发送读命令,启动主存作读操作名师归纳总结 将 MAR 所指的主存单元中的内容经数据总线读至MDR 第 39 页,

38、共 45 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案将 MDR 的内容送至 IR 指令的操作码送至 CU 译码 形成下一条指令的地址2间址周期 间址周期的详细操作：将指令的地址码部分送至储备器地址寄存器向主存发送读命令,启动主存读操作 将 MAR 所指的主存单元中的内容经数据总线读至 MDR 内 将有效地址送至指令寄存器的地址字段 3执行周期 不同指令执行周期的微操作是不同的；（1）非访存指令 举例：清除累加器指令 CLA 累加器取反指令 COM 算术右移指令一位指令 SHR 循环左移一位指令 CSL 停机指令 STP （2）访存指令 举例

39、：加法指令 ADD X 存数指令 STA X 名师归纳总结 - - - - - - -第 40 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案取数指令 LDA X （3）转移类指令 举例：无条件转移指令 JMP X 条件转移指令 BAN X 4中断周期 查找中断服务程 在中断周期, 由中断隐指令自动完成爱护断点、序入地址及硬件关中断的操作；二、掌握单元的功能 1掌握单元的外特性（1）输入信号 时钟 指令寄存器 标志 来自系统总线的掌握信号（2）输出信号 CPU 内的掌握信号 送至系统总线的信号 2掌握信号举例（1）不采纳 CPU 内部总线的方式（2）采纳 CPU 内部总线的方式 3多级时序系统名师归纳总结 - - - - - - -第 41 页,共 45 页精选学习资料