软件测评师-计算机系统构成及硬件基础知识

一、计算机系统的构成

1.三总线结构的计算机总线系统由 数据总线、地址总线和控制总线 组成

总线是一组能为多个部件分时共享的信息传送线，用来连接多个部件并为之提供信息交换通道，通过总线复用方式可以减少总线中信号线的数量，以较少的信号线传输更多的信息。

地址总线决定了寻址能力，宽度为24位，其寻址能力为2²⁴= 2⁴ * 2²⁰ =16M

2.1运算器由 算术逻辑单元（ALU）、累加寄存器、数据缓冲寄存器和状态条件寄存器 组成，是数据加工的处理部件，完成计算机的各种算术和逻辑运算。

加法器是算术逻辑运算单元的部件。

2.2控制器包含：程序计算器（PC）、指令寄存器（IR）、地址寄存器（AR）、指令译码器（ID）、时序部件等。

指令寄存器（IR）用于暂存从内存取出的、正在运行的指令，这是由系统使用的寄存器，程序员不能访问。

存储器数据寄存器（MDR）和存储器地址寄存器（MAR）用于对内存单元访问时的数据和地址暂存，也是由系统使用的，程序员不能访问。

程序计算器（PC）用于存储指令的地址，CPU根据该寄存器的指令从内存读取待执行的指令，该寄存器可以由程序员访问。

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CRC码：循环冗余校验码，是一种数据传输检错功能，借助于模2除法则
ASII码：单字节编码系统（校验字段）
BCD码：十进制的化为二进制的显示
海明码：线性调试码（奇偶校验码，仅发现错误，不能矫正错误）

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二、处理机

1.系统总线上传送的信息包括 数据信息，地址信息及控制信息，因此系统总线包含有3种不同功能的总线，即 数据总线、地址总线和控制总线。

数据总线负责整个系统的数量流量的大小。（字长=数据总线的宽度）

地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间，即CPU能够使用多大的容量的内存。（也可以说 地址总线决定了寻址的能力）

字长：处理机能同时处理（运算）的位数，即同时处理多少位（bit）数据。处理器的字长越大，说明它的运算能力越强。处理器的寻址范围，需要看处理器的地址总线的位数，而不是字长。
地址总线位数与寻址范围的关系：地址总线位数为n，以字节编址寻址范围为2^n

字长32位 32bit（字） = 4byte（字节） = 1word
字长64位 64bit（字）= 8byte（字节） = 1word
①字长32为，容量是16MB，按字节编码，它的寻址范围
寻址范围=容量=16MB
地址总线位数=24位（16MB=2^24*4/4 B）
②字长32为，容量是16MB，按双字编码，它的寻址范围
因32位，则字为32字节为4，双字则为64双字节为8
16MB = 2²⁴B，2²⁴*8/64=2M