看输入设备能否直接与存储器相连，是的话就是以存储器为中心

机器数正0负1

符号数值化的带符号二进制数，称为机器数。

真值:符号位加绝对值

余三码:在8421码的基础上，把每个编码都加上0011 当两个余三码想加不产生进位时，应从结果中减去0011;产生进位时，应将进位信号送入高位，本位加0011

格雷码:任何两个相邻编码只有1个二进制位不同，而其余3个二进制位相同

8421码 权值从高到低为8、4、2、1 算术运算时，需对运算结果进行修正 方法：如果小于、等于(1001)2，不需要修正；否则加6修正

原码 1. 定义：最高位为符号位0/1+数值的绝对值形式 2. 特点 （1） 值+0，-0的原码分别为00000、10000，形式不唯一； （2）正数的原码码值随着真值增长而增长，负数的原码码值随着真值增长而减少 （3） n + 1n+1 n+1位原码表示定点整数范围 [ － (2n － 1 ) ,2n － 1 ][－(2^n－1),2^n－1] [－(2n－1),2n－1] 3. 运算：绝对值相加减，由数值大小决定运算结果符号

补码 1. 运算: （1）结果不超过机器所能表示范围时，[X+Y]补=[X]补+[Y]补 （2）减法运算:[X–Y]补=[X+(–Y)]补=[X]补+[–Y]补 2. 结论 （1）负数的补数＝模＋负数 （2）互为补数的绝对值相加＝模 （3）在补数中，减法运算即加法运算 3. 定义 （1）定义法，即[X]补=2·符号位+X （MOD 2） （2）X为正数，则符号0+X的绝对值；X为负数，则X的绝对值取反+1。 4. 特点 （1）数值零的补码表示唯一 （2）正数补码码值随着真值增大而增大，负数补码码值随着真值增大而增大 （3） n + 1n+1 n+1位补码所表示定点整数范围 [ －2n ,2n － 1 ][－ 2^n,2^n－1] [－2n,2n－1]， n + 1n+1 n+1位补码所表示定点小数范围 [ － 1 , 1 － 2 － n ][－1,1－2－n] [－1,1－2－n]

反码

移码 - 移码与补码的表示范围相同， - 一个真值的移码和补码仅仅相差一个符号位。无论正负。 - 移码保持了数据原有的大小顺序，移码大真值就大，移码小，真值就小。

原码：正数是其二进制本身；负数是符号位为1,数值部分取X绝对值的二进制。

反码：正数的反码和原码相同；负数是符号位为1,其它位是原码取反。

补码：正数的补码和原码，反码相同；负数是符号位为1，其它位是原码取反，未位加1。或者从最后开始数，遇到第一个“1”，除第一个“1”不变，前面数字分别取反

移码：将符号位取反的补码（不区分正负）

反码-》原码 方法：符号位不变，正数不变，负数数值部分取反。

补码-》原码 方法1：正数不变，负数数值部分求反加1。 方法2：串行转换

移码-》原码 方法：移码转换为补码，再转换为原码

数据从补码和反码表示形式转换成原码: 自低位开始转换，从低位向高位，在遇到第一个1之前，保存各位的0不变，第一个1也不变，以后得各位按位取反，最后保持符号位不变，经历一遍后，即可得到补码

定点数：小数点固定在某个位置上的数据

浮点数：根据IEEE754国际标准，常用的浮点数有两种格式 1. 单精度(32位)=8位阶码+24位尾数 单精度浮点数(32位)，阶码8位(含一位符号位)，尾数24(含一位符号位)，取值范围:-2的127次方～(1-2的-23次方)*2的127次方 2. 双精度(64位)=11位阶码+53位尾数 双精度浮点数(64位)，阶码11位(含一位符号位)，尾数53位(含一位符号位)，取值范围:-2的1023次方～(1-2的-52次方)*2的1023次方

为了保证数据精度，尾数通常用规格化形式表示:当R=2，且尾数值不为0时，其绝对值应大于或等于(0.5)10

浮点数加法：对阶，尾数相加减，规格化操作（规则简化是符号位和数值最高位不同，即00.1xxxx或11.0xxxx），舍入，检查阶码溢出。

x = -1011,y = 0101,求(x-y)补

解：[x]原=1,1011，[x]补=1,0101

[y]原=0,0101，[y]补=0,0101,[-y]补=1,1011

[x-y]补=1,0101+1,1011=1,0000

原码乘法的原理：操作数绝对值相乘，符号单独处理(由两原码符号位异或决定，相同为0，不同为1)

浮点数：阶码决定取值范围，尾数决定精度

主存储器处于全机中心低位

辅助存储器或称为外存储器，通常用来存放主存的副本和当前不在运行的程序和数据

存储器容量扩展

精简指令系统计算机（RISC）——用于小型机 复杂指令系统计算机（CISC）——用于大型机

20世纪70年代末人们提出了便于VLSI实现的精简指令系统计算机，简称RISC，同时将指令系统越来越复杂的计算机称为复杂指令系统计算机，简称CISC

字和双字是所占的内存位不一样，字16位，双字32位，不同的类型数字采用不同的指令了。简单说单字长指令操作16位内存数据，如整数，字等：；数字指令操作32位内存数据，如双整，双字，实数等

单字长一般是16位，双字长一般是32位，三字长一般为48位。

微命令–》微指令–》微程序 A–》B表示由A组成B

控制部件通过控制线向执行部件发出各种控制命令，通常这种控制命令叫做微命令，是最小单位，组成微指令，而执行部件接受微命令后所执行的操作就叫做微操作。 在机器的一个CPU周期中，一组实现一定操作功能的微命令的组合，构成一条微指令 事实上一条机器指令的功能是由许多条微指令组成的序列来实现的。这个微指令序列通常叫做微程序。

如何缩短微指令字长 - 直接控制法（容量太小）：每一位代表一个控制信号，直接送往相应的控制点 - 字段直接编译法：选出互斥的微指令，每个字段都要留出一个代码，表示本段不发出任何指令（000） - 字段间接编译法：指令之间相互联系的情况，译码输出端要兼由另一字段中的某些微命令配合解释 - 常熟源字段E(了解)

微指令格式：

水平型微指令:采用长格式，一条微指令能控制数据通路中多个功能部件并行操作。其一般格式如下： 控制字段 判别测试字段 下地址字段。

垂直型微指令：采用短格式，一条微指令只能控制一两种操作。

水平型微指令与垂直型微指令的比较： (1)水平型微指令并行操作能力强，指令高效，快速，灵活，垂直型微指令则较差。 (2)水平型微指令执行一条指令时间短，垂直型微指令执行时间长。 (3)由水平型微指令解释指令的微程序，有微指令字较长而微程序短的特点。垂直型微指令则相反。 (4)水平型微指令用户难以掌握，而垂直型微指令与指令比较相似，相对来说，比较容易掌握。

总结：水平型微指令一指多用，长度虽长但并行性高，速度快，够灵活；垂直型微指令单指单用，长度虽短但效率低，并行性差，指令数多。

介绍总线的基本概念，总线的连接方式，总线接口，总线的仲裁、定时及事务类型，PCI、ISA等总线。

请求总线→总线仲裁→寻址→信息传送→状态返回

由中央仲裁器（总线控制部件）对主方的总线请求信号(BR)进行裁决，并送出总线授 权信号(BG)。BS是总线状态（是否忙）， 也写作BB。 （1） 计数器定时查询方式 在BS=0时，请求总线的设备，若其地址与计数值一致时， BS置“1”，获得了总线使 用权，并中止计数查询。 （2） 独立请求方式 每个设备均有一对BR和BG线，通过自身的BRi线请求，由中央仲裁器经判优发出 BGi以使优先设备获得总线使用权。 （3） 链式查询方式BG按优先级由高至低依次传送的总线查询方式

分布式仲裁：以优先级仲裁策略为基础，主方它们有总线请求时，把各自惟一的仲裁 号发送到共享的仲裁总线上，由各自的仲裁器比较，留大撤小，获胜者的仲裁号保留 在仲裁总线上。

总线结构 ： 1）数据传送总线： 由地址线、数据线、控制线组成。 2）仲裁总线： 包括总线请求线和总线授权线。 3）中断和同步总线：用于处理带优先级的中断操作，包括中断请求线和中断认可 线。 4）公用线：包括时钟信号线、电源线、地线、系统复位线以及加电或断电的时序信号 线等。