计算机组成原理-作业三.doc

计算机组成原理是研究计算机系统基本组成单元及其相互联系的一门学科。该学科从最基本的电子元器件开始，深入到整个计算机系统的组成。在计算机组成原理的课程中，第六章和第七章通常是介绍总线技术以及I/O系统，包括程序中断的相关知识。本次作业内容涵盖了总线的定义与特点、总线负载的减轻方法、总线判优控制的必要性及集中式总线控制的种类和特点、程序中断接口中的触发器作用、中断解决过程、以及闪速存储器的定义与特点等方面的知识点。 总线是计算机各个部件之间进行信息交换的重要通道，它具有共享性和时间共享的特点。为了减轻总线负载，总线上的部件应具有适当的控制逻辑，例如使用三态门来控制总线与部件之间的信息交换。总线负载减轻的目的是为了提高总线的传输效率和系统的性能。 总线判优控制是解决总线使用权分派问题的关键技术。集中式总线控制是常见的方式，包括链式查询、计数器定期查询、独立祈求三种方式。每种方式都有其独特的特点，例如链式查询易于扩充但对电路故障敏感；计数器定期查询优先级灵活但控制过程复杂；独立祈求速度快但成本高。响应时间最快的往往是速度较快的方式，而对电路故障最敏感的则是连线较为简单的链式查询。 程序中断接口中的IM、IR、EI、RD、BS五个触发器承担着不同的功能。IM触发器用于控制CPU是否接受外部中断；IR触发器用于暂存设备发出的中断请求信号；EI触发器用于通过软件指令控制某设备是否能够发出中断请求；RD触发器用于表示设备是否准备就绪；BS触发器用于表示设备是否繁忙。 中断解决过程是程序运行中处理外部请求的一种机制，它涉及多个环节，如中断请求、中断屏蔽、程序断点保存、中断源辨认、CPU现场保存、设备服务、CPU现场恢复、中断屏蔽标志复位和返回主程序等。 闪速存储器是一种非易失性存储器，它能够在断电后仍然保持数据。这种存储器的特点包括高密度、可重复擦写和编程、无需特殊高电压等。由于其成本低、密度大等特点，闪速存储器在诸多领域得到了广泛应用。 在应用题中，作业还涉及到了异步通信的波形图绘制、总线带宽计算、字符传送速率计算、存储容量计算等实操问题。这些都是对第六章和第七章知识点的具体应用，要求学生将理论知识与实际问题相结合，从而加深对计算机组成原理的理解。 本次作业涵盖了计算机组成原理中的重要知识点，不仅包括总线与中断系统的基本概念和原理，还涉及到了实际应用中的计算与问题解决，体现了理论与实践相结合的教育理念，旨在帮助学生全面提升对计算机系统组成的认识和应用能力。