计算机原理：基础概念与中断系统详解

"该文档是关于计算机原理的详细讲解，包含76页内容，主要涉及计算机系统的基础知识，如计算机组成部分、中断系统、数据处理和存储系统等。文档中还包含了90道单选题，测试对计算机原理的理解，涵盖了CPU响应中断的规则、计算机系统的构成、定点补码乘法器的工作原理、存储器编址方式等多个知识点。" 计算机原理是理解计算机系统运作的基础，它主要包括以下几个关键知识点： 1. 中断系统：中断分为不可屏蔽中断和可屏蔽中断。不可屏蔽中断对于CPU来说是强制响应的，即使在执行关键操作，CPU也会立即停止当前任务转而处理中断事件。而可屏蔽中断则可以通过设置中断屏蔽位来选择是否响应。 2. 计算机系统组成：完整的计算机系统不仅包括硬件如运算器、存储器和控制器，还应当包含配套的硬件设备和软件系统，这包括操作系统、实用程序等。 3. 定点补码乘法器：在定点补码乘法中，被乘数和乘数的符号位会参与运算，乘数寄存器需要右移并添加附加位来处理乘法过程，通常会有一个计数器来控制移位次数，直到完成乘法运算。 4. 存储器：在1MB的存储容量中，如果按字编址，意味着每个地址对应32位的字。存储单元是基本的存贮信息的单位，通常能存储一个二进制位。 5. 总线控制：在集中式总线控制中，定时查询方式可以快速响应，但设备的优先级是固定的。独立请求方式则提供了更灵活的响应机制。 6. 时序电路：这些电路产生必要的时序信号，确保所有计算机组件协同工作。 7. 微程序控制器：使用下址字段法控制微程序执行顺序时，微程序计数器用于控制微指令的读取顺序。 8. 双译码结构：在主存储器中，采用双译码结构可以提高存取速度，通过减少寻址时间。 9. 虚拟存储系统：引入虚拟存储的目的是为了提供更大的逻辑内存空间，通过页面调度技术，提高内存利用率。 10. DMA方式：直接内存访问（DMA）方式允许外设直接与内存交换数据，但通常在数据传输完成后会向CPU发送中断请求。 11. 外部设备：CPU之外的任何设备，如输入输出设备，都被认为是外部设备。 12. 计算机发展史：第三代计算机使用的是中小规模集成电路，而不是早期的晶体管。 13. 奇偶校验：奇偶校验可以检测数据错误，但不能纠正。 14. 微指令设计：分段译码法中，具有冲突的微命令会被放在不同字段，以避免同时激活。 15. 存储器访问时间：访问存储器的时间主要由存储器的带宽、字长和存储周期决定，而非存储器容量。 16. 触发器：触发器是构建时序逻辑电路的基础，用于存储状态。 17. 组合逻辑与时序逻辑：组合逻辑电路的输出仅依赖当前输入，而时序逻辑电路考虑过去的状态。 18. 译码器与计数器：译码器用于地址解码，计数器用于计数或产生序列信号。 19. 移位寄存器：除了移位功能，还可以用作简单的逻辑判断。 20. 环形计数器：常用于产生顺序控制信号。 21. J-K触发器：适用于构成计数器。 22. 计数器的用途：计数器可以计数，也可以作为分频器。 23. PLA（可编程逻辑阵列）：其“与”和“或”阵列都可以编程。 24. PAL（可编程阵列逻辑）：“与”阵列可编程，“或”阵列固定。 25. PROM（可编程只读存储器）：“与”阵列不可编程，“或”阵列可编程。 26. 二进制采用原因：二进制运算简单，适合电子电路实现。 27. 进位计数制：所有进位计数制的最低位权重都是1。 28. R进位计数制：相邻位之间的权重关系。 29. 溢出：由于计算机字长有限，超出表示范围的运算会产生溢出。 30. 补码表示：补码可以唯一表示数值0为全0。 31. 浮点数：浮点数的范围由阶码决定，精度由尾数决定。 32. CR... 以上内容详细阐述了计算机原理中的核心概念，涵盖了硬件、软件、数据处理、存储和控制等多个方面，有助于深入理解计算机系统的工作机制。