(五)輸入輸出系統(tǒng)主要內(nèi)容

　　本章重點(diǎn)要求掌握主機(jī)與I/O交換信息的三種控制方式(程序查詢、程序中斷和DMA)，以及它們各自所需的硬件及軟件支持。

　　本章的難點(diǎn)包括：

　　1.處理I/O中斷的各類軟、硬件技術(shù)的運(yùn)用。

　　2.DMA與主存交換數(shù)據(jù)的三種方法各自的特點(diǎn)。

　　3.周期竊取的含義。

　　4.CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求和DMA請(qǐng)求的時(shí)間。

　　(六)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算方法主要內(nèi)容

　　學(xué)習(xí)本章應(yīng)重點(diǎn)掌握：

　　1.機(jī)器數(shù)與真值的區(qū)別。

　　2.計(jì)算機(jī)中如何表示數(shù)的符號(hào)。如何表示“小數(shù)點(diǎn)”。

　　3.各種機(jī)器數(shù)(原碼、補(bǔ)碼、反碼、移碼)的應(yīng)用場(chǎng)合及其它們與真值的相互轉(zhuǎn)換。

　　4.當(dāng)機(jī)器字長(zhǎng)確定以后，對(duì)應(yīng)定點(diǎn)機(jī)和浮點(diǎn)機(jī)中各種機(jī)器數(shù)的表示范圍。

　　5.移位運(yùn)算在計(jì)算機(jī)中的特殊作用，以及不同機(jī)器數(shù)的移位規(guī)則。

　　6.定點(diǎn)補(bǔ)碼加、減、乘(Booth算法)、除運(yùn)算和原碼乘除運(yùn)算。

　　7.浮點(diǎn)補(bǔ)碼加減運(yùn)算。

　　8.如何提高運(yùn)算器的速度。

　　9.快速進(jìn)位鏈的設(shè)計(jì)。

　　本章的難點(diǎn)包括：

　　1.由于±0的補(bǔ)碼表示形式相同，故在機(jī)器字長(zhǎng)相同的條件下，補(bǔ)碼比原碼和反碼能多表示一個(gè)負(fù)數(shù)。

　　2.區(qū)分浮點(diǎn)數(shù)和補(bǔ)碼表示的浮點(diǎn)規(guī)格化數(shù)這兩個(gè)不同的概念，前者指的是真值，后者指的是機(jī)器數(shù)。由于補(bǔ)碼規(guī)格化數(shù)的特殊約定，兩者表示的數(shù)其范圍是不同的。

　　3.在定點(diǎn)機(jī)和浮點(diǎn)機(jī)中，如何判斷運(yùn)算結(jié)果溢出。

　　4.原碼和補(bǔ)碼乘除法運(yùn)算其根本區(qū)別是對(duì)符號(hào)位的處理。原碼乘除法，結(jié)果的符號(hào)均和數(shù)值部分的運(yùn)算分開進(jìn)行;而補(bǔ)碼乘除法，結(jié)果的符號(hào)是在數(shù)值部分的運(yùn)算過(guò)程中自然形成的。

　　5.由于不同的機(jī)器數(shù)運(yùn)算規(guī)則不同，造成運(yùn)算器的硬件組成也不同(包括寄存器的位數(shù)，全加器輸入端的控制電路等)。

　　6.區(qū)別[-x]和[-x*](x*是真值x的絕對(duì)值)。

　　7.浮點(diǎn)數(shù)的階碼采用移碼運(yùn)算時(shí)，其階碼運(yùn)算規(guī)則和溢出判斷規(guī)則與補(bǔ)碼運(yùn)算是不同的。

　　(七)指令系統(tǒng)主要內(nèi)容

　　學(xué)習(xí)本章應(yīng)重點(diǎn)掌握：

　　1. 指令系統(tǒng)主要體現(xiàn)在它的操作類型、數(shù)據(jù)類型、地址格式和尋址方式等方面。

　　2. 機(jī)器指令的一般格式以及指令字中各字段的作用。

　　3. 不同的地址格式對(duì)訪存次數(shù)、尋址范圍的影響。

　　4. 不同的尋址方式對(duì)操作數(shù)的尋址范圍、所需的硬件支持、信息加工流程以及編程的影響。

　　5. RISC的主要特點(diǎn)及其與CISC的區(qū)別。

　　本章的難點(diǎn)包括：

　　1. 掌握設(shè)計(jì)指令格式的方法，學(xué)會(huì)根據(jù)指令系統(tǒng)的要求，確定指令字中各字段的位數(shù)及其含義。

　　2. 擴(kuò)展操作碼技術(shù)的運(yùn)用。

　　3. 當(dāng)指令字長(zhǎng)不等于存儲(chǔ)字長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)格外注意各種尋址方式和地址格式的運(yùn)用。

　　4. 在可按字節(jié)和字尋址的存儲(chǔ)器中，不同的機(jī)器，其數(shù)據(jù)的存放方式是不同的。

　　5. 數(shù)據(jù)“邊界對(duì)準(zhǔn)”方式和“邊界不對(duì)準(zhǔn)”方式對(duì)訪存操作的影響。

　　(八)CPU的結(jié)構(gòu)和功能主要內(nèi)容

　　學(xué)習(xí)本章應(yīng)重點(diǎn)掌握：

　　1. CPU的功能和硬件組成。

　　2. CPU工作周期和指令周期的概念。

　　3. 一個(gè)完整的指令周期中的信息流程。

　　4. 如何提高控制器的處理能力。

　　5. 中斷系統(tǒng)需要解決的問(wèn)題及實(shí)施方案。

　　本章的難點(diǎn)是掌握各種中斷技術(shù)。由于本章突出解決各種中斷的共性問(wèn)題，因此與第五章I/O中斷相比，能更全面地體現(xiàn)中斷系統(tǒng)在CPU中的重要地位和作用。建議結(jié)合第五章學(xué)習(xí)中斷系統(tǒng)，這樣更有利于建立整機(jī)概念。

　　(九)控制單元的功能主要內(nèi)容

　　學(xué)習(xí)本章應(yīng)重點(diǎn)掌握：

　　1. 對(duì)應(yīng)不同的指令，控制單元應(yīng)發(fā)出哪些不同的操作命令。

　　2. 控制單元在不同指令的取指、間址和中斷周期中，發(fā)出哪些相同的操作命令。

　　3. 多級(jí)時(shí)序系統(tǒng)的作用。

　　4. 控制單元的控制方式。

　　本章的難點(diǎn)是：

　　1. 指令周期、機(jī)器周期、時(shí)鐘周期與操作命令的關(guān)系。

　　2. 中央控制和局部控制相結(jié)合的同步控制方式。

　　不同結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)(總線結(jié)構(gòu)和非總線結(jié)構(gòu))控制信號(hào)的特點(diǎn)。

　　(十)控制單元的設(shè)計(jì)主要內(nèi)容

　　學(xué)習(xí)本章應(yīng)重點(diǎn)掌握：

　　1.結(jié)合時(shí)序系統(tǒng)的概念，對(duì)不同指令相應(yīng)的微操作命令安排節(jié)拍。

　　2.組合邏輯控制單元的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)步驟、硬件組成及其工作原理。

　　3.微程序控制單元的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)步驟、硬件組成及其工作原理。

　　4.比較兩種控制單元微操作命令節(jié)拍安排的區(qū)別。

　　本章的難點(diǎn)包括：

　　1.微指令的控制方式(編碼方式)及后繼微指令地址的形成方式。

　　2.確定微指令格式，編寫微指令的碼點(diǎn)。