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16进制寄存器能存几个8位

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请各位帮忙解答一下 , 如题,答案为61H,可我认为是41H,大家认为呢? , 谁能帮我解惑一下,请教几个问题:

1. CPU字长是计算机一次能够处理的最大二进制位数,举例来说,如果CPU字长是16位,是表示一次能够处理两个16位二进制数的四则运算吗 ? 两个16位二进制数运算的结果还是16位吧 ?

2. CPU字长一般是主存字长的整数倍,CPU处理之后的结果值怎么处理的,不需要再经过内存返回了吗 ? 如果是这样,CPU处理结果怎么够返回给主存空间呢 ?

3. CPU字长同样也是寄存器字长的整数倍吧 ?

不好意思,问题低...

一个8位寄存器能够存放的有符号和无符号二进制和十进制整数范围分别是什么?: 有符号数:-128〜+127
无符号数:0〜255

16位寄存器中,所能存储的数值为2的16次方-1为什么要以2为低数?: 寄存器都是二进制的。所以都是以2为底数的。

计算机内存地址为什么要用16进制数来表示:

因为在计算机内部,二进制数据转换为十六进制数据最直接、最快捷,占用存储空间最小。

在数据传输和存储中主存储器的存储单元以字节为单位,每个存储单元都有一个地址与其对应,假定主存储器的容量为n,则该主存储器就有n个存储单元(既n个字节的存储空间),其地址编号为:0,1,2,……,n-1。

把主存空间的地址编号称为主存储器的绝对地址,与绝对地址对应的主存空间称为物理地址空间。

扩展资料

16进制数机制

进位制/位置计数法为一种记数方式,可以用有限的数字符号代表所有的数值。可使用数字符号的数目称为基数(en:radix)或底数,基数为n,即可称n进位制,简称n进制。现在最常用的是十进制,通常使用10个阿拉伯数字0-9进行记数。

对于任何一个数,我们可以用不同的进位制来表示。比如:十进数57(10),可以用二进制表示为111001(2),也可以用五进制表示为212(5),也可以用八进制表示为71(8)、用十六进制表示为39(16),所代表的数值都是一样的。

参考资料来源:百度百科-有效内存地址

参考资料来源:百度百科-十六进制数

从键盘输入大写字母A,则在寄存器AL中存放的值为: 我也认为是41H,61H是小写‘a’的ASCII码。可能答案错了吧。

什么是64位处理器,它与32位处理器有什么区别?: 什么是64位CPU

要了解什么是64位的CPU,先要了解以下几个概念:

CPU的位和字长



在数字电路和电脑技术中采用二进制,代码只有“0”和“1”,其中无论是“0”或是“1”在CPU中都是一“位”。

字长

电脑技术中对CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。所以能处理字长为8位数据的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。

字节和字长的区别

由于常用的英文字符用8位二进制数就可以表示,所以通常就将8位称为一个字节。字节的长度是固定的,而字长的长度是不固定的,对于不同的CPU,字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节,而32位的CPU一次就能处理4个字节,同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。

这样AMD的64位的CPU在处理速度上较32位的CPU理论上快了一倍。

8位处理器、16位处理器、32位处理器和64位处理器,其计数都是8的倍数。它表示一个时钟周期里,处理器处理的二进制代码数。“0”和“1”就是二进制代码,线路上有电信号,则计做1,没有电信号则为0。8位机有8条线路,每个时钟周期有8个电信号,组成一个字节。所以,随8位处理器上升至64位处理器,每个时钟周期传送1个字节到8个字节,关联到时钟速度提高到若干个千兆赫之后,处理器处理信息的能力越来越大。

在计算机发展史上,人类历经了从8位计算到16位计算、从16位计算到32位计算两次飞跃,64位计算是相对于32位计算的新一代高性能计算标准,就象高速公路与山间小路的区别,相比于32位计算,64位提供更大的计算带宽,从而带来更高的性能,使很多过去根本无法实现的设想变成现实。目前,全球最重要的处理器供应商包括:AMD、HP、IBM、Intel、Motorola、Sun无一例外的都在推动64位计算。

64位技术是相对于32位而言的,这个位数指的是CPU GPRs(General-Purpose
Registers,通用寄存器)的数据宽度为64位,64位指令集就是运行64位数据的指令,也就是说处理器一次可以运行64bit数据。64bit处理器并非现在才有的,在高端的RISC(Reduced
Instruction Set Computing,精简指令集计算机)很早就有64bit处理器了,比如SUN公司的UltraSparc
Ⅲ、IBM公司的POWER5、HP公司的Alpha等。

64bit计算主要有两大优点:可以进行更大范围的整数运算;可以支持更大的内存。不能因为数字上的变化,而简单的认为64bit处理器的性能是32bit处理器性能的两倍。实际上在32bit应用下,32bit处理器的性能甚至会更强,即使是64bit处理器,目前情况下也是在32bit应用下性能更强。所以要认清64bit处理器的优势,但不可迷信64bit。

目前主流CPU使用的64位技术主要有AMD公司的AMD64位技术、Intel公司的EM64T技术、和Intel公司的IA-64技术。其中IA-64是Intel独立开发,不兼容现在的传统的32位计算机,仅用于Itanium(安腾)以及后续产品Itanium
2,一般用户不会涉及到,因此这里仅对AMD64位技术和Intel的EM64T技术做一下简单介绍。

AMD64位技术
AMD64的位技术是在原始32位X86指令集的基础上加入了X86-64扩展64位X86指令集,使这款芯片在硬件上兼容原来的32位X86软件,并同时支持X86-64的扩展64位计算,使得这款芯片成为真正的64位X86芯片。这是一个真正的64位的标准,X86-64具有64位的寻址能力。

X86-64新增的几组CPU寄存器将提供更快的执行效率。寄存器是CPU内部用来创建和储存CPU运算结果和其它运算结果的地方。标准的32-bit
x86架构包括8个通用寄存器(GPR),AMD在X86-64中又增加了8组(R8-R9),将寄存器的数目提高到了16组。X86-64寄存器默认位64-bit。还增加了8组128-bit
XMM寄存器(也叫SSE寄存器,XMM8-XMM15),将能给单指令多数据流技术(SIMD)运算提供更多的空间,这些128位的寄存器将提供在矢量和标量计算模式下进行128位双精度处理,为3D建模、矢量分析和虚拟现实的实现提供了硬件基础。通过提供了更多的寄存器,按照X86-64标准生产的CPU可以更有效的处理数据,可以在一个时钟周期中传输更多的信息。

EM64T技术
Intel官方是给EM64T这样定义的:EM64T全称Extended Memory 64
Technology,即扩展64bit内存技术。EM64T是Intel IA-32架构的扩展,即IA-32e(Intel
Architectur-32
extension)。IA-32处理器通过附加EM64T技术,便可在兼容IA-32软件的情况下,允许软件利用更多的内存地址空间,并且允许软件进行32
bit线性地址写入。EM64T特别强调的是对32 bit和64 bit的兼容性。Intel为新核心增加了8个64 bit
GPRs(R8-R15),并且把原有GRPs全部扩展为64 bit,如前文所述这样可以提高整数运算能力。增加8个128bit
SSE寄存器(XMM8-XMM15),是为了增强多媒体性能,包括对SSE、SSE2和SSE3的支持。

Intel为支持EM64T技术的处理器设计了两大模式:传统IA-32模式(legacy IA-32
mode)和IA-32e扩展模式(IA-32e mode)。在支持EM64T技术的处理器内有一个称之为扩展功能激活寄存器(extended
feature enable
register,IA32_EFER)的部件,其中的Bit10控制着EM64T是否激活。Bit10被称作IA-32e模式有效(IA-32e mode
active)或长模式有效(long mode active,LMA)。当LMA=0时,处理器便作为一颗标准的32
bit(IA32)处理器运行在传统IA-32模式;当LMA=1时,EM64T便被激活,处理器会运行在IA-32e扩展模式下。

目前AMD方面支持64位技术的CPU有Athlon 64系列、Athlon
FX系列和Opteron系列。Intel方面支持64位技术的CPU有使用Nocona核心的Xeon系列、使用Prescott
2M核心的Pentium 4 6系列和使用Prescott 2M核心的P4 EE系列。

Intel 775针以及向上的是64位
Amd 754针以及向上的是64位
64位系统就是系统运算每次64bit,例如windows 2003
参考资料:http://bbs.klooks.net/dispbbs.asp?boardid=11&id=4898

怎么用触发器获取系统时间,用于加密一些东西: 3)按计数增减分:加法计数器,减法计数器,加/减法计数器. 7.3.1 异步计数器 一,异步二进制计数器 1,异步二进制加法计数器 分析图7.3.1 由JK触发器组成的4位异步二进制加法计数器. 分析方法:由逻辑图到波形图(所有JK触发器均构成为T/ 触发器的形式,且后一级触发器的时钟脉冲是前一级触发器的输出Q),再由波形图到状态表,进而分析出其逻辑功能. 2,异步二进制减法计数器 减法运算规则:0000-1时,可视为(1)0000-1=1111;1111-1=1110,其余类推. 注:74LS163的引脚排列和74LS161相同,不同之处是74LS163采用同步清零方式. (2)CT74LS161的逻辑功能 ①=0时异步清零.C0=0 ②=1,=0时同步并行置数. ③==1且CPT=CPP=1时,按照4位自然二进制码进行同步二进制计数. ④==1且CPT·CPP=0时,计数器状态保持不变. 4,反馈置数法获得N进制计数器 方法如下: ·写出状态SN-1的二进制代码. ·求归零逻辑,即求置数控制端的逻辑表达式. ·画连线图. (集成计数器中,清零,置数均采用同步方式的有74LS163;均采用异步方式的有74LS193,74LS197,74LS192;清零采用异步方式,置数采用同步方式的有74LS161,74LS160;有的只具有异步清零功能,如CC4520,74LS190,74LS191;74LS90则具有异步清零和异步置9功能.等等) 试用CT74LS161构成模小于16的N进制计数器 5,同步二进制加/减计数器 二,同步十进制加法计数器 8421BCD码同步十进制加法计数器电路分析 三,集成同计数器 1,集成十进制同步加法计数器CT74LS160 (1)CT74LS160的引脚排列和逻辑功能示意图 图7.3.3 CT74LS160的引脚排列图和逻辑功能示意图 (2)CT74LS160的逻辑功能 ①=0时异步清零.C0=0 ②=1,=0时同步并行置数. ③==1且CPT=CPP=1时,按照BCD码进行同步十进制计数. ④==1且CPT·CPP=0时,计数器状态保持不变. 2.集成十进制同步加/减计数器CT74LS190 其逻辑功能示意图如教材图7.3.15所示.功能如教材表7.3.10所示. 集成计数器小结: 集成十进制同步加法计数器74160,74162的引脚排列图,逻辑功能示意图与74161,74163相同,不同的是,74160和74162是十进制同步加法计数器,而74161和74163是4位二进制(16进制)同步加法计数器.此外,74160和74162的区别是,74160采用的是异步清零方式,而74162采用的是同步清零方式. 74190是单时钟集成十进制同步可逆计数器,其引脚排列图和逻辑功能示意图与74191相同.74192是双时钟集成十进制同步可逆计数器,其引脚排列图和逻辑功能示意图与74193相同. 7.3.3 利用计数器的级联获得大容量N进制计数器 计数器的级联是将多个计数器串接起来,以获得计数容量更大的N进制计数器. 1,异步计数器一般没有专门的进位信号输出端,通常可以用本级的高位输出信号驱动下一级计数器计数,即采用串行进位方式来扩展容量. 举例:74LS290 (1)100进制计数器 (2)64进制计数器 2,同步计数器有进位或借位输出端,可以选择合适的进位或借位输出信号来驱动下一级计数器计数.同步计数器级联的方式有两种,一种级间采用串行进位方式,即异步方式,这种方式是将低位计数器的进位输出直接作为高位计数器的时钟脉冲,异步方式的速度较慢.另一种级间采用并行进位方式,即同步方式,这种方式一般是把各计数器的CP端连在一起接统一的时钟脉冲,而低位计数器的进位输出送高位计数器的计数控制端. 举例:74161 (1)60进制 (2)12位二进制计数器(慢速计数方式) 12位二进制计数器(快速计数方式) 7.4 寄存器和移位寄存器 寄存器是由具有存储功能的触发器组合起来构成的.一个触发器可以存储1位二进制代码,存放n位二进制代码的寄存器,需用n个触发器来构成. 按照功能的不同,可将寄存器分为基本寄存器和移位寄存器两大类.基本寄存器只能并行送入数据,需要时也只能并行输出.移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下依次逐位右移或左移,数据既可以并行输入,并行输出,也可以串行输入,串行输出,还可以并行输入,串行输出,串行输入,并行输出,十分灵活,用途也很广. 7.4.1 基本寄存器 概念:在数字电路中,用来存放二进制数据或代码的电路称为寄存器. 1,单拍工作方式基本寄存器 无论寄存器中原来的内容是什么,只要送数控制时钟脉冲CP上升沿到来,加在并行数据输入端的数据D0~D3,就立即被送入进寄存器中,即有: 2.双拍工作方式基本寄存器 (1)清零.CR=0,异步清零.即有: (2)送数.CR=1时,CP上升沿送数.即有: (3)保持.在CR=1,CP上升沿以外时间,寄存器内容将保持不变. 7.4.2 移位寄存器 1.单向移位寄存器 四位右移寄存器: 时钟方程: 驱动方程: 状态方程: 右移位寄存器的状态表: 输入 现态 次态 说明 Di CP 1 ↑ 1 ↑ 1 ↑ 1 ↑ 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 连续输入4个1 单向移位寄存器具有以下主要特点: 单向移位寄存器中的数码,在CP脉冲操作下,可以依次右移或左移. n位单向移位寄存器可以寄存n位二进制代码.n个CP脉冲即可完成串行输入工作,此后可从Q0~Qn-1端获得并行的n位二进制数码,再用n个CP脉冲又可实现串行输出操作. 若串行输入端状态为0,则n个CP脉冲后,寄存器便被清零. 2.双向移位寄存器 M=0时右移 M=1时左移 3.集成双向移位寄存器74LS194 CT74LS194的引脚排列图和逻辑功能示意图: CT74LS194的功能表: 工作状态 0 × × × 1 0 0 × 1 0 1 ↑ 1 1 0 ↑ 1 1 1 × 异步清零 保 持 右 移 左 移 并行输入 7.4.3 移位寄存器的应用 一,环形计数器 1,环形计数器是将单向移位寄存器的串行输入端和串行输出端相连, 构成一个闭合的环. 结构特点:,即将FFn-1的输出Qn-1接到FF0的输入端D0. 工作原理:根据起始状态设置的不同,在输入计数脉冲CP的作用下,环形计数器的有效状态可以循环移位一个1,也可以循环移位一个0.即当连续输入CP脉冲时,环形计数器中各个触发器的Q端或端,将轮流地出现矩形脉冲. 实现环形计数器时,必须设置适当的初态,且输出Q3Q2Q1Q0端初始状态不能完全一致(即不能全为"1"或"0"),这样电路才能实现计数, 环形计数器的进制数N与移位寄存器内的触发器个数n相等,即N=n 2,能自启动的4位环形计数器 状态图: 由74LS194构成的能自启动的4位环形计数器 时序图 二,扭环形计数器 1,扭环形计数器是将单向移位寄存器的串行输入端和串行反相输出端相连,构成一个闭合的环. 实现扭环形计数器时,不必设置初态.扭环形计数器的进制数 N与移位寄存器内的触发器个数n满足N=2n的关系 结构特点为:,即将FFn-1的输出接到FF0的输入端D0. 状态图: 2,能自启动的4位扭环形计数器 7.4.4 顺序脉冲发生器 在数字电路中,能按一定时间,一定顺序轮流输出脉冲波形的电路称为顺序脉冲发生器. 顺序脉冲发生器也称脉冲分配器或节拍脉冲发生器,一般由计数器(包括移位寄存器型计数器)和译码器组成.作为时间基准的计数脉冲由计数器的输入端送入,译码器即将计数器状态译成输出端上的顺序脉冲,使输出端上的状态按一定时间,一定顺序轮流为1,或者轮流为0.前面介绍过的环形计数器的输出就是顺序脉冲,故可不加译码电路即可直接作为顺序脉冲发生器. 一,计数器型顺序脉冲发生器 计数器型顺序脉冲发生器一般用按自然态序计数的二进制计数器和译码器构成. 举例:用集成计数器74LS163和集成3线-8线译码器74LS138构成的8输出顺序脉冲发生器. 二,移位型顺序脉冲发生器 ◎移位型顺序脉冲发生器由移位寄存器型计数器加译码电路构成.其中环形计数器的输出就是顺序脉冲,故可不加译码电路就可直接作为顺序脉冲发生器. ◎时序图: ◎由CT74LS194构成的顺序脉冲发生器 见教材P233的图7.4.6和图7.4.7 7.5 同步时序电路的设计(略) 7.6 数字系统一般故障的检查和排除(略) 本章小结 计数器是一种应用十分广泛的时序电路,除用于计数,分频外,还广泛用于数字测量,运算和控制,从小型数字仪表,到大型数字电子计算机,几乎无所不在,是任何现代数字系统中不可缺少的组成部分. 计数器可利用触发器和门电路构成.但在实际工作中,主要是利用集成计数器来构成.在用集成计数器构成N进制计数器时,需要利用清零端或置数控制端,让电路跳过某些状态来获得N进制计数器. 寄存器是用来存放二进制数据或代码的电路,是一种基本时序电路.任何现代数字系统都必须把需要处理的数据和代码先寄存起来,以便随时取用. 寄存器分为基本寄存器和移位寄存器两大类.基本寄存器的数据只能并行输入,并行输出.移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下依次逐位右移或左移,数据可以并行输入,并行输出,串行输入,串行输出,并行输入,串行输出,串行输入,并行输出. 寄存器的应用很广,特别是移位寄存器,不仅可将串行数码转换成并行数码,或将并行数码转换成串行数码,还可以很方便地构成移位寄存器型计数器和顺序脉冲发生器等电路. 在数控装置和数字计算机中,往往需要机器按照人们事先规定的顺序进行运算或操作,这就要求机器的控制部分不仅能正确地发出各种控制信号,而且要求这些控制信号在时间上有一定的先后顺序.通常采取的方法是,用一个顺序脉冲发生器来产生时间上有先后顺序的脉冲,以控制系统各部分协调地工作. 顺序脉冲发生器分计数型和移位型两类.计数型顺序脉冲发生器状态利用率高,但由于每次CP信号到来时,可能有两个或两个以上的触发器翻转,因此会产生竞争冒险,需要采取措施消除.移位型顺序脉冲发生器没有竞争冒险问题,但状态利用率低. 由JK触发器组成的4位异步二进制减法计数器的工作情况分析略. 二,异步十进制加法计数器 由JK触发器组成的异步十进制加法计数器的由来:在4位异步二进制加法计数器的基础上经过适当修改获得. 有效状态:0000——1001十个状态;无效状态:1010~1111六个状态. 三,集成异步计数器CT74LS290 为了达到多功能的目的,中规模异步计数器往往采用组合式的结构,即由两个独立的计数来构成整个的计数器芯片.如: 74LS90(290):由模2和模5的计数器组成; 74LS92 :由模2和模6的计数器组成; 74LS93 :由模2和模8的计数器组成. 1.CT74LS290的情况如下. (1)电路结构框图和逻辑功能示意图 (2)逻辑功能 如下表7.3.1所示. 注:5421码十进制计数时,从高位到低位的输出为. 2,利用反馈归零法获得N(任意正整数)进制计数器 方法如下: (1)写出状态SN的二进制代码. (2)求归零逻辑(写出反馈归零函数),即求异步清零端(或置数控制端)信号的逻辑表达式. (3)画连线图. 举例:试用CT74LS290构成模小于十的N进制计数器. CT74LS290则具有异步清零和异步置9功能.讲解教材P215的[例7.3.1]. 注:CT74LS90的功能与CT74LS290基本相同. 7.3.2 同步计数器 一,同步二进制计数器 1.同步二进制加法计数器 2,同步二进制减法计数器 3,集成同步二进制计数器CT74LS161 (1)CT74LS161的引脚排列和逻辑功能示意图 注:74LS163的引脚排列和74LS161相同,不同之处是74LS163采用同步清零方式. (2)CT74LS161的逻辑功能 ①=0时异步清零.C0=0 ②=1,=0时同步并行置数. ③==1且CPT=CPP=1时,按照4位自然二进制码进行同步二进制计数. ④==1且CPT·CPP=0时,计数器状态保持不变. 4,反馈置数法获得N进制计数器 方法如下: ·写出状态SN-1的二进制代码. ·求归零逻辑,即求置数控制端的逻辑表达式. ·画连线图. (集成计数器中,清零,置数均采用同步方式的有74LS163;均采用异步方式的有74LS193,74LS197,74LS192;清零采用异步方式,置数采用同步方式的有74LS161,74LS160;有的只具有异步清零功能,如CC4520,74LS190,74LS191;74LS90则具有异步清零和异步置9功能.等等) 试用CT74LS161构成模小于16的N进制计数器 5,同步二进制加/减计数器 二,同步十进制加法计数器 8421BCD码同步十进制加法计数器电路分析 三,集成同计数器 1,集成十进制同步加法计数器CT74LS160 (1)CT74LS160的引脚排列和逻辑功能示意图 图7.3.3 CT74LS160的引脚排列图和逻辑功能示意图 (2)CT74LS160的逻辑功能 ①=0时异步清零.C0=0 ②=1,=0时同步并行置数. ③==1且CPT=CPP=1时,按照BCD码进行同步十进制计数. ④==1且CPT·CPP=0时,计数器状态保持不变. 2.集成十进制同步加/减计数器CT74LS190 其逻辑功能示意图如教材图7.3.15所示.功能如教材表7.3.10所示. 集成计数器小结: 集成十进制同步加法计数器74160,74162的引脚排列图,逻辑功能示意图与74161,74163相同,不同的是,74160和74162是十进制同步加法计数器,而74161和74163是4位二进制(16进制)同步加法计数器.此外,74160和74162的区别是,74160采用的是异步清零方式,而74162采用的是同步清零方式. 74190是单时钟集成十进制同步可逆计数器,其引脚排列图和逻辑功能示意图与74191相同.74192是双时钟集成十进制同步可逆计数器,其引脚排列图和逻辑功能示意图与74193相同. 7.3.3 利用计数器的级联获得大容量N进制计数器 计数器的级联是将多个计数器串接起来,以获得计数容量更大的N进制计数器. 1,异步计数器一般没有专门的进位信号输出端,通常可以用本级的高位输出信号驱动下一级计数器计数,即采用串行进位方式来扩展容量. 举例:74LS290 (1)100进制计数器 (2)64进制计数器 2,同步计数器有进位或借位输出端,可以选择合适的进位或借位输出信号来驱动下一级计数器计数.同步计数器级联的方式有两种,一种级间采用串行进位方式,即异步方式,这种方式是将低位计数器的进位输出直接作为高位计数器的时钟脉冲,异步方式的速度较慢.另一种级间采用并行进位方式,即同步方式,这种方式一般是把各计数器的CP端连在一起接统一的时钟脉冲,而低位计数器的进位输出送高位计数器的计数控制端. 举例:74161 (1)60进制 (2)12位二进制计数器(慢速计数方式) 12位二进制计数器(快速计数方式) 7.4 寄存器和移位寄存器 寄存器是由具有存储功能的触发器组合起来构成的.一个触发器可以存储1位二进制代码,存放n位二进制代码的寄存器,需用n个触发器来构成. 按照功能的不同,可将寄存器分为基本寄存器和移位寄存器两大类.基本寄存器只能并行送入数据,需要时也只能并行输出.移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下依次逐位右移或左移,数据既可以并行输入,并行输出,也可以串行输入,串行输出,还可以并行输入,串行输出,串行输入,并行输出,十分灵活,用途也很广. 7.4.1 基本寄存器 概念:在数字电路中,用来存放二进制数据或代码的电路称为寄存器. 1,单拍工作方式基本寄存器 无论寄存器中原来的内容是什么,只要送数控制时钟脉冲CP上升沿到来,加在并行数据输入端的数据D0~D3,就立即被送入进寄存器中,即有: 2.双拍工作方式基本寄存器 (1)清零.CR=0,异步清零.即有: (2)送数.CR=1时,CP上升沿送数.即有: (3)保持.在CR=1,CP上升沿以外时间,寄存器内容将保持不变. 7.4.2 移位寄存器 1.单向移位寄存器 四位右移寄存器: 时钟方程: 驱动方程: 状态方程: 右移位寄存器的状态表: 输入 现态 次态 说明 Di CP 1 ↑ 1 ↑ 1 ↑ 1 ↑ 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 连续输入4个1 单向移位寄存器具有以下主要特点: 单向移位寄存器中的数码,在CP脉冲操作下,可以依次右移或左移. n位单向移位寄存器可以寄存n位二进制代码.n个CP脉冲即可完成串行输入工作,此后可从Q0~Qn-1端获得并行的n位二进制数码,再用n个CP脉冲又可实现串行输出操作. 若串行输入端状态为0,则n个CP脉冲后,寄存器便被清零. 2.双向移位寄存器 M=0时右移 M=1时左移 3.集成双向移位寄存器74LS194 CT74LS194的引脚排列图和逻辑功能示意图: CT74LS194的功能表: 工作状态 0 × × × 1 0 0 × 1 0 1 ↑ 1 1 0 ↑ 1 1 1 × 异步清零 保 持 右 移 左 移 并行输入 7.4.3 移位寄存器的应用 一,环形计数器 1,环形计数器是将单向移位寄存器的串行输入端和串行输出端相连, 构成一个闭合的环. 结构特点:,即将FFn-1的输出Qn-1接到FF0的输入端D0. 工作原理:根据起始状态设置的不同,在输入计数脉冲CP的作用下,环形计数器的有效状态可以循环移位一个1,也可以循环移位一个0.即当连续输入CP脉冲时,环形计数器中各个触发器的Q端或端,将轮流地出现矩形脉冲. 实现环形计数器时,必须设置适当的初态,且输出Q3Q2Q1Q0端初始状态不能完全一致(即不能全为"1"或"0"),这样电路才能实现计数, 环形计数器的进制数N与移位寄存器内的触发器个数n相等,即N=n 2,能自启动的4位环形计数器 状态图: 由74LS194构成的能自启动的4位环形计数器 时序图 二,扭环形计数器 1,扭环形计数器是将单向移位寄存器的串行输入端和串行反相输出端相连,构成一个闭合的环. 实现扭环形计数器时,不必设置初态.扭环形计数器的进制数 N与移位寄存器内的触发器个数n满足N=2n的关系 结构特点为:,即将FFn-1的输出接到FF0的输入端D0. 状态图: 2,能自启动的4位扭环形计数器 7.4.4 顺序脉冲发生器 在数字电路中,能按一定时间,一定顺序轮流输出脉冲波形的电路称为顺序脉冲发生器. 顺序脉冲发生器也称脉冲分配器或节拍脉冲发生器,一般由计数器(包括移位寄存器型计数器)和译码器组成.作为时间基准的计数脉冲由计数器的输入端送入,译码器即将计数器状态译成输出端上的顺序脉冲,使输出端上的状态按一定时间,一定顺序轮流为1,或者轮流为0.前面介绍过的环形计数器的输出就是顺序脉冲,故可不加译码电路即可直接作为顺序脉冲发生器.

一个基础问题:CPU字长、主存字长、寄存器字长的概念和倍数关系是怎样的 ?: 32 位乘除法:
mul ebx
ebx*eax 结果在 edx:eax 中
result= edx:eax 乘积占用两个寄存器

mov eax,dword ptr x[0]
mov edx,dword ptr x[4]
div ebx

result =eax,remain =edx

16 位乘除法:
mul bx
bx*ax 结果在 dx:ax 中
result= dx:ax 乘积占用两个寄存器

mov ax,dword ptr x[0]
mov dx,dword ptr x[2]
div bx
result =ax,remain =dx 商在 ax余数在dx

16 为CPU加减法,一次16位
乘法16位乘16位结果32位
除法32位除16位结果16位商16位余数
计算机字长是CPU寄存器的长度,通常一次只能读写一个寄存器长度的数据。
内存没有这个说法,只有编址的方法;
intel CPU都是字节编址的。无论是 8,16,32,还是64 位CPU;
地址都是以字节(8位为一个单元)为单位的。
有些CPU不是这样的。可能是16位或者32位编址的。
一次读写操作总是16位或32位对齐的。

2010年微机原理与接口技术试题及答案: 微型计算机原理与接口技术2006年考试题及答案B
一. 选择(每题1分)

下列各题四个选择项中,只有一个选项是正确的。请将正确选项号写在相应空位置上。

1.系统总线又称为_______,这是指模块式微处理机机箱内的底版总线。

1)主板总线 2)内总线 3)片内总线 4)局部总线

2.目前市场上出售的台式PC机中Pentium 4微处理器的主频一般为

1) 0.5GHz左右 2)1GHz左右 3)3GHz左右 4)5GHz以上

3. .按诺依曼结构理论,下面哪个不是计算机组成部分:

1) 运算器2)控制器3)打印机4)复印机

4.程序设计人员不能直接使用的寄存器是__________

1) 通用寄存器2)指令指针寄存器3)标志寄存器4)段寄存器

5. Pentium微处理器的结构之所以称为超标量结构,是因为下面哪一种原因?

1)Pentium微处理器不仅能进行32位运算,也能进行64位运算

2)Pentium微处理器内部含有多条指令流水线和多个执行部件

3)数据传输速度很快,每个总线周期最高能传送4个64位数据

4)微处理器芯片内部集成的晶体管数超过100万个,功耗很大

6.在任何时刻,存储器中会有一个程序是现役的,每一个现役程序最多可以使用___________

① 3个段② 4个段③ 5个段④ 6个段

7.Pentium微处理机配备了5个控制寄存器。其中没有定义,而供将来使用的是__________

1)CR1 2) CR2 3)CR3 4)CR4

8.Pentium地址总线是32位的,它的内部数据总线的宽度是:

1)16位 2)32位 3)64位 4)36位

9.Pentium的寄存器可分为浮点寄存器、系统级寄存器等___大类。

1) 2 2) 3 3) 4 4) 5

10.属于系统级寄存器的是________。

1) 系统地址寄存器和控制寄存器2) 通用寄存器和系统地址寄存器

3) 通用寄存器和控制寄存器4) 系统地址寄存器和段寄存器

11. 下面是关于CPU与 Cache 之间关系的描述,其中正确的一条描述是:

1)Cache中存放的是主存储器中一部分信息的映像

2)用户可以直接访问Cache

3)片内Cache要比二级Cache的容量大得多

4)二级Cache要比片内Cache的速度快得多

12. 在保护方式下,段寄存器内存放的是_________。

1) 段基址 2) 段选择符 3) 段描述符 4) 段描述符表基址

13. 通常,人们把用符号表示计算机指令的语言称为——————。

1) 机器语言 2) 汇编语言 3) 模拟语言 4) 仿真语言

14. Pentium系统之所以为超标量计算机是因为采用了___________。

1) 并行流水线结构 2) 数据与指令分离的Cache结构

3) 转移预测技术 4 ) 提高了时钟频率

15.Pentium系统内约定,一个字的宽度是___。

1) 1字节 2) 2字节 3) 4字节 4) 8字节

16.Pentium用来作为堆栈指针的寄存器是:

1)EIP寄存器 2)EBP 寄存器 3)ESP寄存器 4)EDI寄存器

17.Pentium微处理机可访问的物理存储器的范围是__________。

1) 4GB 2) 64TB 3) 4MB 4) 16GB

18.存储管理是由分段存储管理和__________组成。

1)分段部件 2)分页部件 3)分页存储管理 4)虚拟管理

19. Pentium微处理机的分页存储管理系统把页的大小定义成__________。

1) 16KB 2) 4MB 3)4KB 4) 4GB

20.经分段存储管理部件分段之后生成的线性地址由__________与12位偏移量组成。

1) 段地址寄存器和10位页目录索引 2) 段描述符表和10位页表索引

3) 10位页目录索引和10位页表索引 4) 10位页表索引和虚拟地址

21.段选择符(段寄存器)中请求特权级字段共__________位。

1)1位 2) 2位 3) 3位 4) 4位

22.多段存储管理方式中,每一个程序都拥有它自己的__________,以及多种属于它自己的存储器段。

1) 段描述符 2) 段选择符 3) 段选择符和段描述符 4) 段描述符寄存器

23.符合汇编语言变量命名规则的变量名是__________。

1) MOV 2) CX 3)DATA 4)LPT1

24. Pentium微处理机是———微处理机

1)16位。2)32位。3)64位。4)准64位。

25.Pentium 微处理机配置的超标量执行机构允许————以并行方式执行。

1)一条指令 2)两条指令 3)三条指令 4)四条指令

26.Pentium标志寄存器上各标志位信息反映的是———。

1)寄存器堆栈中每一寄存器中的内容。

2)Pentium微处理机的状态信息。

3)Cache操作信息。

4)存储器状态信息。

27.当前,在Pentium机中,常用来在系统中的各部件之间进行高速数据传输操作的系统总线是:

1)ISA 2)EISA 3)PCI 4)VESA

28.下面关于微处理器的叙述中,错误的是

1)微处理器是用单片超大规模集成电路制成的具有运算和控制功能的处理器

2)一台计算机的CPU可能由1个、2个或多个微处理器组成

3)日常使用的PC机只有一个微处理器,它就是中央处理器

4)目前巨型计算机的CPU也由微处理器组成

29.Pentium机中的寄存器、Cache、主存储器及辅存储器,其存取速度从高到低的顺序是:

1) 主存储器, Cache,寄存器,辅存 2)快存,主存储器,寄存器,辅存

3) 寄存器, Cache,主存储器,辅存 4)寄存器,主存储器,Cache,辅存

30.用MB(兆字节)作为PC机主存容量的计量单位,这里1MB等于多少字节?

1) 210 2) 220 3) 230 4) 240

31.Pentium 微处理器在保护模式下对存储器进行访问时,段寄存器提供的是

1) 段选择符 2) 段基址

3) 段描述符 4) 偏移地址

32.下面是关于PCI总线的叙述,其中错误的是

1) PCI支持即插即用功能

2) PCI的地址线与数据线是复用的

3) PCI总线是一个16位宽的总线

4) PCI是一种独立于处理器的总线标准,可以支持多种处理器

33.Pentium微处理器在实施分页存储管理时,其最小页面的大小是

1) 256B 2) 4KB 3) 1MB 4) 4MB

34.下面关于总线的叙述中,错误的是

1) 总线的位宽指的是总线能同时传送的数据位数

2)总线标准是指总线传送信息时应遵守的一些协议与规范

3) Pentium机中的PCI总线不支持成组传送方式

4) 总线的宽带是指每秒钟总线上可传送的数据量

二.选择填空(每空1分)

1.Pentium微处理机的段寄存器(也称段选择符)是———位的寄存器,用它可选择

----------------个段的逻辑地址。

(1)32位(2)16位(3)8位(4)64位

(5)16KB(6)64TB(7)4GB (8)3.2GB

2.. Pentium 微处理机实现的是———和———两级存储管理。

(1)主存储器(2)磁盘(3)分段管理(4)Cache

(5)分页管理(6)二级Cache

3. 在保护方式下,Pentium微处理机可以访问———字节虚拟存储器地址空间和

———————字节实地址存储器空间。

(1)256KB(2)512KB(3)1MB(4)512MB(5)1GB

(6)4GB(7)21GB(8)32GB(9) 1TB(10) 32TB

(11) 64TB(12) 16TB 注:GB = 千兆TB = 兆兆

4.Pentium 微处理机段的转换过程是,由系统给出的地址以及程序给出的地址都是————,它是

由————和————组成。

(1)实地址(2)逻辑地址(3)一个32位的基地址(4)一个16位的

段选择符(5)一个只能在段内使用的32位的偏移量(6)20位的段的界限

5.Pentium 微处理机共配备有————段寄存器,它们都是————的寄存器,它们的作用是用来——。

(1) 8个(2) 16个(3)6个(4) 32位的(5)16位

(6)从寄存器中选出所需的地址(7)从段描述符表中选出所需的段描述符

(8)从段描述符中选出32位的基地址(9)从段描述符中选出段的界限。

6.Pentium 微处理机浮点部件寄存器堆栈是由————个、————位的寄存器构成。

(1) 16个(2)32个(3)8个(4)3个(5)16位

(6)32位(7)64位(8)80位

7.Pentium 微处理机浮点部件的状态字寄存器内容反映的是————。

(1)浮点部件的全部状态和环境(2)浮点部件的数值(3)浮点部件的总

线状态(4)Pentium 微处理机的状态和环境

8.总线是一种————,是由系统中各部件所共享,在————的控制之下将信息准确地传

送给————。

(1)公共信号(2)数据通道(3)专用地信号连线(4)主控设备

(5)中断源(6)从属设备(7)信号源(8)存储器

(9)寄存器

三. 填空题:(每空1.分)

1.目前微型计算机的基本工作原理是__________的原理,其基本结构属于冯·诺依曼结构。

2.Pentium的指令指针寄存器EIP中存放的是____________________。

3.运算器中进行的各种算术运算操作归结为__________两种最基本的操作。

4.Pentium微处理机规定了4个寄存器用于控制分段存储器管理中的数据结构位置。其中GDTR和IDTR称为___寄存器,LDTR和TR称为__________寄存器。

5.中断包括__________INTR和__________NMI。

6. 指出下列指令语句中源操作数是__________;目的操作数是__________。

MOV AX,0CFH

7.假设BX寄存器上的内容为0100H,下列指令执行后AX寄存器的内容分别是什么?

MOV AX, 1200H;(AX)=________

MOV AX, BX;(AX)=__________

ADD AX, BX;(AX)=__________

8.总线操作周期的4个操作阶段分别是————,————,——————,————。

四 . 判断题(对:√;错:×)(每题1分)

Pentium系统属于RISC类微处理机。
RISC类的微处理机,为了减少访问内存的次数而增加寄存器的数目。
Pentium数据寄存器可以存放8、16、32位二进制数据。
Pentium系统的段寄存器为32位寄存器。
Pentium的V流水线和U流水线都可执行任何指令。
对一个段进行访问,必须将这个段的描述符装入到段寄存器中。
Pentium段描述符是由8个字节共64个二进制位组成。
Pentium分段用于程序保护,分页用于把程序映射到大小固定的虚拟页上。
Pentium在进行分页转换中,页目录项的高20位页框地址是与物理存储器中的物理页是相对应的。
线性地址是同一标准的不分段的地址空间内的32位地址。
利用索引字段可以从拥有210个段描述符的段描述符表中选出任何一个段描述符。
Cache的命中率是指命中Cache的次数与访问Cache的次数之比。
当程序有高度的顺序性时,Cache更为有效。
Pentium处理机是32位微处理机,因此其内部数据总线是32位的。
RISC类微处理机采用大量通用寄存器,从根本上提高了CPU的运算速度,尤其适于在多任务处理的环境。
系统地址寄存器只能在保护方式下使用,所以又称其为保护方式寄存器。
异常是指微处理机检测到的异常情况,异常又进一步地划分为故障,自陷和异常终止三种。
运算器是存储信息的部件,是寄存器的一种。
通常,微处理机的控制部件是由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序部件等组成。
Pentium微处理机配备有5个32位的控制寄存器:CR0、CR1、CR2、CR3、CR4。保存着跟任务有关的适合于所有任务的机器状态。
在Pentium微处理机的指令指针寄存器EIP内存放着下一条要执行的指令
在全局描述符表 GDT(Global Descriptor Table)中存放供所有程序共用的段描述符。
五.简答题

1.什么是超标量技术?试说明超标量技术在Pentium上是怎样实现的?(3分)

2.试简单说明Pentium将逻辑地址转换成物理地址的过程。(3分)

3.试简单说明Pentium浮点部件的流水线操作8个操作步骤及操作过程。(4分)

一.答案:

1.(2)2 .(3)3. (4)4. (3)5. (2)

6.(4)7. (1)8.(3) 9 .3) 10 .1)

11 .(1) 12.2) 13.2) 14.1) 15.2)

16.3) 17 .1) 18. 3) 19.3) 20.3)

21.2) 22.1) 23.4) 24.2) 25.2)

26.2) 27.3) 28.1) 29.3) 30.2)

31 1) 32 3) 33 2) 34 3)

二.答案:

1. 2) ,5) 2.3), 5) 顺序可以换

3.11) ,6) 4. 2),4) ,5)

5.3) 5) 7) 6. 3),8)

7. 1) 8.2),4),6)

三.答案

存储程序控制
当前代码段内下一条要执行指令的偏移量
相加和移位
全局描述符表和中断描述符表局部描述符表和任务状态
可屏蔽、不可屏蔽中断
AX 0CFH
1200H 0100H 0200H
总线请求和仲裁阶段 寻址阶段 数据传送阶段 结束阶段
四.答案:

1. 错2. 对3. 对4. 错5. 错

6. 错7. 对8. 错9. 错10对

11错 12 对 13错 14错 15错

16对 17对 18错 19对 20错

21错 22对

五.答案

1.什么是超标量技术?试说明超标量技术在Pentium上是怎样实现的?(3分)

在一个时钟周期内同时执行一条以上的指令(或在一个时钟周期内同时执行2条指令)的技术,称为超标量技术。

在Pentium上,采用了U流水线和V流水线,从而实现了超标量操作运行。

2.试简单说明Pentium将逻辑地址转换成物理地址的过程。(3分)

系统或程序给出的地址都是逻辑地址,经由分段部件,将逻辑地址转换成线性地址,若不分页,这个线性地址就是物理地址。

若需要分页,则再由分页部件,将线性地址转换成物理地址。

3.试简单说明Pentium浮点部件的流水线操作8个操作步骤及操作过程。(4分)

Pentium的浮点部件也采用了流水线操作技术,流水线操作由8个操作步骤组成:

预取PF,首次译码D1,二次译码D2,存储器和寄存器的读操作EX,

首次执行X1,二次执行X2,写浮点数WF和出错报告ER。

其中,预取PF和首次译码D1与整数流水线中的前两个操作步骤共用,浮点部件的第3

个操作步骤开始激活浮点指令的执行逻辑,然后执行后5个操作步骤。

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