导图社区 《微机原理》-计算机结构
《微机原理》系列，一张图告诉你微机原理重要内容，包括:计算机发展史、计算机系统、计算机语言、体系结构。整活，让知识自己说话~
《微机原理》系列，异常处理与中断技术。 当有人敲门和水开了同时发生，作为主控的你会如何安排优先级？ 整活！让知识自己说话~~
《微机原理》系列，介绍接口概念、外设结构。试图做知识的传播者。包括：基本概念、编址方式、总线连接原则、存储器接口设计、并行lO设计。 整活！让知识自己说话~~
《微机原理》系列，介绍计算机存储系统基本结构，缓存读写策略等。包括：存储器结构、存储器扩展内存、Cache高速缓存。 整活！让知识自己说话~~
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微机原理
计算机发展史
计算机系统
硬件
微处理器
多核计算机系统是指计算机具有多个 逻辑CPU,它们集中在一个物理CPU上
运算器ALU
控制器
寄存器组
存储器
I/O接口
作用
外部设备大多数都是机电设备，传送数据的速度低 因而需要接口作数据缓存；
外部设备表示信息的格式与计算机不同，由接口完成格式转换；
向计算机报告设备运行的状态，传达计算机的命令等
输入输出设备
总线
地址总线
数据总线
控制总线
软件
系统软件
Windows,Lunix,IOS
应用软件
QQ,Mindmaster
计算机语言
机器语言
二进制“0”和“1” 计算机直接识别和执行。
编写、调试程序繁琐， 可移植性差， 执行速度很快
汇编语言
面向机器的符号语言
使用指令助记符、地址标号等编写程序，
需编译、链接转 换成机器代码（.exe文件或.com文件）
可移植性差，功能不强， 利于计算机底层硬件的操作，代码效率高。
高级语言
程序设计语言
编写的程序同样需编译、链接转换 成机器代码（.exe文件或.com文件）
可移植性好、 易于理解， 编程复杂
体系结构
冯·诺伊曼体系结构
程序指令和数据在统一的存储器中
对程序和数据的寻址只能交替进行
简单/效率低/成本低
哈弗体系结构
程序、数据独立
两套总线
改进
分时共用
复杂/效率高
数制
类型
二进制/B
八进制/O
十进制/（D）
十六进制/H或0X-
转换
十
按权展开 K⇨十
十⇨K
整数除K取余 倒序排列
小数乘K取整 正序排列
二(☆▽☆)十六
2-16口诀： 两个尖尖A 3像耳朵B 4念C 5D无敌 6E刘逸
存储
内容
整数
有符号数
无符号数
小数
定点数
Qn表示法,n位小数
浮点数
（32位）单精度
右下角那个小0无关
夷巴讹伞
（64位）双精度
位宽助记：夷十亿花儿
特殊
E=0,M=0 表示0
E=1111 1111,M=0 表示无穷
E=0,M不为0 NaN
下溢
范围
上溢、下溢
上溢是指，结果规范化时，指数超过了指数域最大的正指数值 下溢，尾数不做处理，指数域为0
字符ASCII码
数字
0x30--0x39 0--9
字母
0x41--0x5a A--Z 0x61--0x7A a--z
位宽
序列
大字节序（先）
MIPS应该是大字节序 在mars里试验，却是小字节先出现， Mars设计原理不一样吧
小字节序（先）
运算
+，加法
减就变成 加负数补码
计算结果比原来多一位！
进位/借位
增加了一位记录进位或借位
计算结果是补码 再去求真值
判断溢出
十进制判断
OF=CY⊕CS异或（相异为一）
数据位和符号位的进位
产生溢出的结果就是错误的了
对高阶 向大佬看齐
然后按无符号数计算
采用双符号位一起参与运算,运算结果的符号由结果的最高位决定
逻辑
与
或
存储位宽
位bit（1位）
字节Byte(8位)
char
半字Halfword(16位)
short
字Word(32位)
MIPS中，字为32位；Intel X86中，字为16位
双字Double word(64位)
补码
权开---真值
负数补码 正数踩着尾巴就翻脸
正数补码是自个儿
软件和硬件的界面： ISA（指令集体系结构，Instruction Set Architecture
指令集
计算机所能执行的全部指令称为指令集或指令系统
指令
规定计算机进行某种操作的命令
程序
指令的有序集合，一组为完成某种任务而编制的指令序列。
定义
微处理器MPU
是指由一片超大规模集成电路制作的具有运算器与控制器功能的中央处理器部件 (Central Processor Unit，CPU)，它的主要特征是能够执行指令，但本身还不能构 成一台计算机。
计算机
一种可以接受用户的输入信息，能够存储大量的数据，能够自动、高速、准确地对 数据进行处理、运算，并且能够输出各种处理结果的电子设备
真空管
1946ENIAC 世界第一台
冯·诺依曼机
运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备
晶体管
SSI/MSI 小、中规模集成电路
LSI/VLSI/ULSI 大规模集成电路
