数字信号处理器的发展方向

数字信号处理器从20世纪70年代的专用信号处理器开始发展到今天的VLSI阵列处理器，其应用领域已经从最初的语音、声纳等低频信号的处理发展到今天雷达、图像等视频大数据量的信号处理。由于浮点运算和并行处理技术的利用，信号处理器理能力已得到极大的提高。数字信号处理器还将继续沿着提高处理速度和运算精度两个方向发展在体系结构上数据流结构以至人工神经网络结构等将可能成为下一代数字信号处理器的基本结构模式。

算法格式

DSP的算法有多种。绝大多数的DSP处理器使用定点算法，数字表示为整数或-10到+10之间的小数形式。有些处理器采用浮点算法，数据表示成尾数加指数的形式：尾数×2指数。

浮点算法是一种较复杂的常规算法，利用浮点数据可以实现大的数据动态范围(这个动态范围可以用最大和最小数的比值来表示)。浮点DSP在应用中，设计工程师不用关心动态范围和精度一类的问题。浮点DSP比定点DSP更容易编程，但是成本和功耗高。

由于成本和功耗的原因，一般批量产品选用定点DSP。编程和算法设计人员通过分析或仿真来确定所需要的动态范围和精度。如果要求易于开发，而且动态范围很宽、精度很高，可以考虑采用浮点DSP。

也可以在采用定点DSP的条件下由软件实现浮点计算，但是这样的软件程序会占用大量处理器时间，因而很少使用。有效的办法是“块浮点”，利用该方法将具有相同指数，而尾数不同的一组数据作为数据块进行处理。“块浮点”处理通常用软件来实现。

数据宽度

所有浮点DSP的字宽为32位，而定点DSP的字宽一般为16位，也有24位和20位的DSP，如摩托罗拉的DSP563XX系列和Zoran公司的ZR3800X系列。由于字宽与DSP的外部尺寸、管脚数量以及需要的存储器的大小等有很大的关系，所以字宽的长短直接影响到器件的成本。字宽越宽则尺寸越大，管脚越多，存储器要求也越大，成本相应地增大。在满足设计要求的条件下，要尽量选用小字宽的DSP以减小成本。

在关于定点和浮点的选择时，可以权衡字宽和开发复杂度之间的关系。例如，通过将指令组合连用，一个16位字宽的DSP器件也可以实现32位字宽双精度算法(当然双精度算法比单精度算法慢得多)。如果单精度能满足绝大多数的计算要求，而仅少量代码需要双精度，这种方法也可行，但如果大多数的计算要求精度很高，则需要选用较大字宽的处理器。

请注意，绝大多数DSP器件的指令字和数据字的宽度一样，也有一些不一样，如ADI(模拟器件公司)的ADSP-21XX系列的数据字为16位而指令字为24位。

处理速度

处理器是否符合设计要求，关键在于是否满足速度要求。测试处理器的速度有很多方法，最基本的是测量处理器的指令周期，即处理器执行最快指令所需要的时间。指令周期的倒数除以一百万，再乘以每个周期执行的指令数，结果即为处理器的最高速率，单位为每秒百万条指令MIPS。

但是指令执行时间并不能表明处理器的真正性能，不同的处理器在单个指令完成的任务量不一样，单纯地比较指令执行时间并不能公正地区别性能的差异。现在一些新的DSP采用超长指令字(VLIW)架构，在这种架构中，单个周期时间内可以实现多条指令，而每个指令所实现的任务比传统DSP少，因此相对VLIW和通用DSP器件而言，比较MIPS的大小时会产生误导作用。

即使在传统DSP之间比较MIPS大小也具有一定的片面性。例如，某些处理器允许在单个指令中同时对几位一起进行移位，而有些DSP的一个指令只能对单个数据位移位；有些DSP可以进行与正在执行的ALU指令无关的数据的并行处理(在执行指令的同时加载 *** 作数)，而另外有些DSP只能支持与正在执行的ALU指令有关的数据并行处理；有些新的DSP允许在单个指令内定义两个MAC。因此仅仅进行MIPS比较并不能准确得出处理器的性能。

解决上述问题的方法之一是采用一个基本的 *** 作(而不是指令)作为标准来比较处理器的性能。常用到的是MAC *** 作，但是MAC *** 作时间不能提供比较DSP性能差异的足够信息，在绝大多数DSP中，MAC *** 作仅在单个指令周期内实现，其MAC时间等于指令周期时间，如上所述，某些DSP在单个MAC周期内处理的任务比其它DSP多。MAC时间并不能反映诸如循环 *** 作等的性能，而这种 *** 作在所有的应用中都会用到。

最通用的办法是定义一套标准例程，比较在不同DSP上的执行速度。这种例程可能是一个算法的“核心”功能，如FIR或IIR滤波器等，也可以是整个或部分应用程序(如语音编码器)。图1为使用BDTI公司的工具测试的几款DSP器件性能。

在比较DSP处理器的速度时要注意其所标榜的MOPS(百万次 *** 作每秒)和MFLOPS(百万次浮点 *** 作每秒)参数，因为不同的厂商对“ *** 作”的理解不一样，指标的意义也不一样。例如，某些处理器能同时进行浮点乘法 *** 作和浮点加法 *** 作，因而标榜其产品的MFLOPS为MIPS的两倍。

其次，在比较处理器时钟速率时，DSP的输入时钟可能与其指令速率一样，也可能是指令速率的两倍到四倍，不同的处理器可能不一样。另外，许多DSP具有时钟倍频器或锁相环，可以使用外部低频时钟产生片上所需的高频时钟信号。

实际应用

语音处理：语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、语音邮件、语音储存等。

图像/图形：二维和三维图形处理、图像压缩与传输、图像识别、动画、机器人视觉、多媒体、电子地图、图像增强等。

军事；保密通信、雷达处理、声呐处理、导航、全球定位、跳频电台、搜索和反搜索等。

仪器仪表：频谱分析、函数发生、数据采集、地震处理等。

自动控制：控制、深空作业、自动驾驶、机器人控制、磁盘控制等。

医疗：助听、超声设备、诊断工具、病人监护、心电图等。

家用电器：数字音响、数字电视、可视电话、音乐合成、音调控制、玩具与游戏等。

生物医学信号处理举例：

CT：计算机X射线断层摄影装置。（其中发明头颅CT英国EMI公司的豪斯菲尔德获诺贝尔奖。）

CAT:计算机X射线空间重建装置。出现全身扫描，心脏活动立体图形，脑肿瘤异物，人体躯干图像重建。心电图分析。

存储管理

DSP的性能受其对存储器子系统的管理能力的影响。如前所述，MAC和其它一些信号处理功能是DSP器件信号处理的基本能力，快速MAC执行能力要求在每个指令周期从存储器读取一个指令字和两个数据字。有多种方法实现这种读取，包括多接口存储器(允许在每个指令周期内对存储器多次访问)、分离指令和数据存储器(“哈佛”结构及其派生类)以及指令缓存(允许从缓存读取指令而不是存储器，从而将存储器空闲出来用作数据读取)。图2和图3显示了哈佛存储器结构与很多微控制器采用的“冯·诺曼”结构的差别。

另外要注意所支持的存储器空间的大小。许多定点DSP的主要目标市场是嵌入式应用系统，在这种应用中存储器一般较小，所以这种DSP器件具有小到中等片上存储器(4K到64K字左右)，备有窄的外部数据总线。另外，绝大多数定点DSP的地址总线小于或等于16位，因而可外接的存储器空间受到限制。

一些浮点DSP的片上存储器很小，甚至没有，但外部数据总线宽。例如TI公司的TMS320C30只有6K片上存储器，外部总线为24位，13位外部地址总线。而ADI的ADSP2-21060具有4Mb的片上存储器，可以多种方式划分为程序存储器和数据存储器。

选择DSP时，需要根据具体应用对存储空间大小以及对外部总线的要求来选择。

类型特点

DSP处理器和诸如英特尔、奔腾或Power

PC的通用处理器（GPPs）有很大的区别，这些区别产生于DSPs的结构和指令是专门针对信号处理而设计和开发的，它具有以下特点。

·硬件乘法累加 *** 作（MACs）

为了有效完成诸如信号滤波的乘法累加运算，处理器必需进行有效的乘法 *** 作。GPPs起初并不是为繁重的乘法 *** 作设计的，把DSPs同早期的GPPs区别开来的第一个重大技术改进就是添加了能够进行单周期乘法 *** 作的专门硬件和明确的MAC指令。

·哈佛结构

传统的GPPs使用冯．诺曼存储结构，在这种结构中，有一个存储空间通过两条总线（一条地址总线和一条数据总线）连接到处理器内核，这种结构不能满足MAC必须在一个指令周期中对存储器进行四次访门的要求。DSPs一般使用哈佛结构，在哈佛结构中，有两个存储空间：程序存储空间和数据存储空间。处理器内核通过两套总线与这些存储空间相连，允许对存储器同时进行两访问，这种安排使处理器的带宽加倍。在哈佛结构中，有时通过增加第二个数据存储空间和总线来实现更大的存储带宽。现代高性能GPPs通常具有两个片上超高速缓冲存储器一个存放数据，一个存放指令。从理论的角度上讲，这种双重片上高速缓存与总线连接等同于哈佛结构，但是，GPPs使用控制逻辑来确定哪些数据和指令字驻留在片上高速缓存里，这个过程通常不为程序设计者所见，而在DSPs里，程序设计者能明确的控制哪些数据和指令被存储在片上的存储单元或缓存中。

·零消耗循环控制

DSP算法的共同特征：大部分处理时间花在执行包含在相对小循环内的少量指令上。因此，大部分DSP处理器具有零消耗循环控制的专门硬件。零消耗循环是指处理器不用花时间测试循环计数器的值就能执行一组指令的循环，硬件完成循环跳转和循环计数器的衰减。有些DSPs还通过一条指令的超高速缓存实现高速的单指令循环。

·特殊寻址模式

DSPs经常包含有专门的地址产生器，它能产生信号处理算法需要的特殊寻址，如循环寻址和位翻转寻址。循环寻址对应于流水FIR滤波算法，位翻转寻址对应于FFT算法。

·执行时间的可预测性

大多数DSP应用都具有硬性实时要求，在每种情况下所有处理工作都必须在指定时间内完成。这种实时限制要求程序设计者确定每个样本究竟需要多少时间或者在最坏情况下至少用去多少时间。DSPs执行程序的进程对程序员来说是透明的，因此很容易预测处理每项工作的执行时间。但是，对于高性能GPPs来说，由于大量超高速数据和程序缓存的使用，动态分配程序，因此执行时间的预测变得复杂和困难。

·具有丰富的外设

DSPs具有DMA、串口、Link口、定时器等外设。

嵌入式系统体系结构

所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含 *** 作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。下面是我整理的关于嵌入式系统体系结构，欢迎大家参考!

嵌入式系统体系结构：

嵌入式系统的组成包含了硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层。

1、硬件层：嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。

嵌入式核心模块=微处理器+电源电路+时钟电路+存储器

Cache：位于主存和嵌入式微处理器内核之间，存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈，使处理速度更快。

2、中间层(也称为硬件抽象层HAL或者板级支持包BSP)

它将系统上层软件和底层硬件分离开来，使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况，根据BSP层提供的接口开发即可。BSP有两个特点：硬件相关性和 *** 作系统相关性。

设计一个完整的BSP需要完成两部分工作：

A、 嵌入式系统的硬件初始化和BSP功能。

片级初始化：纯硬件的初始化过程，把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。

板级初始化：包含软硬件两部分在内的初始化过程，为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。

系统级初始化：以软件为主的初始化过程，进行 *** 作系统的初始化。

B、 设计硬件相关的设备驱动。

3、系统软件层：由RTOS、文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块组成。

RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。

4、应用软件：由基于实时系统开发的应用程序组成。

嵌入式芯片体系结构介绍

1嵌入式微处理器(Micro Processor Unit，MPU)

嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU演变而来的。它的特征是具有32位以上的处理器，具有较高的性能，当然其价格也相应较高。但与计算机处理器不同的是，在实际嵌入式应用中，只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，去除其他的冗余功能部分，这样就以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。目前主要的嵌入式处理器类型有Am186/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM/ StrongARM系列等。其中Arm/StrongArm是专为手持设备开发的嵌入式微处理器，属于中档的价位。

Power PC：

由IBM、Apple和Motorola联合开发，并制造出基于PowerPC的多处理器计算机。PowerPC架构具有可伸缩性好、方便灵活的特点。主要有以下产品使用Power PC微处理器

苹果公司：Power Macintosh系列、PowerBook系列(1995年以后的产品)、iBook系列、iMac系列(2005年以前的产品)、eMac系列产品。

任天堂：GameCube 和 Wii。

Sony：PlayStation 3。

MIPS：

MIPS是世界上很流行的一种RISC处理器。MIPS的意思“无内部互锁流水级的微处理器”(Microprocessor without interlocked piped stages)，其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题。它最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)大学Hennessy教授领导的研究小组研制出来的。MIPS公司的R系列就是在此基础上开发的RISC工业产品的微处理器。这些系列产品为很多计算机公司采用构成各种工作站和计算机系统。MIPS技术公司是美国著名的芯片设计公司，它采用精简指令系统计算结构(RISC)来设计芯片。和英特尔采用的复杂指令系统计算结构(CISC)相比，RISC具有设计更简单、设计周期更短等优点，并可以应用更多先进的`技术，开发更快的下一代处理器。MIPS是出现最早的商业RISC架构芯片之一，新的架构集成了所有原来MIPS指令集，并增加了许多更强大的功能。MIPS处理器是八十年代中期RISC CPU设计的一大热点。MIPS是卖的最好的RISC CPU，可以从任何地方，如Sony， Nintendo的游戏机，Cisco的路由器和SGI超级计算机，看见MIPS产品在销售。目前随着RISC体系结构遭到x86芯片的竞争，MIPS有可能是起初RISC CPU设计中唯一的一个在本世纪盈利的。和英特尔相比，MIPS的授权费用比较低，也就为除英特尔外的大多数芯片厂商所采用。

2嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)

嵌入式微控制器的典型代表是单片机，从70年代末单片机出现到今天，虽然已经经过了20多年的历史，但这种8位的电子器件目前在嵌入式设备中仍然有着极其广泛的应用。单片机芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等各种必要功能和外设。和嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称微控制器。由于MCU低廉的价格，优良的功能，所以拥有的品种和数量最多，比较有代表性的包括8051、MCS-251、MCS-96/196/296、P51XA、C166/167、68K系列以及 MCU 8XC930/931、C540、C541，并且有支持I2C、CAN-Bus、LCD及众多专用MCU和兼容系列。目前MCU占嵌入式系统约70%的市场份额。近来Atmel出产的Avr单片机由于其集成了FPGA等器件，所以具有很高的性价比，势必将推动单片机获得更高的发展。

3嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)

DSP处理器是专门用于信号处理方面的处理器，其在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，具有很高的编译效率和指令的执行速度。在数字滤波、FFT、谱分析等各种仪器上DSP获得了大规模的应用。DSP的理论算法在70年代就已经出现，但是由于专门的DSP处理器还未出现，所以这种理论算法只能通过MPU等由分立元件实现。MPU较低的处理速度无法满足DSP的算法要求，其应用领域仅仅局限于一些尖端的高科技领域。随着大规模集成电路技术发展，1982年世界上诞生了首枚DSP芯片。其运算速度比MPU快了几十倍，在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用。至80年代中期，随着CMOS技术的进步与发展，第二代基于CMOS工艺的DSP芯片应运而生，其存储容量和运算速度都得到成倍提高，成为语音处理、图像硬件处理技术的基础。到80年代后期，DSP的运算速度进一步提高，应用领域也从上述范围扩大到了通信和计算机方面。90年代后，DSP发展到了第五代产品，集成度更高，使用范围也更加广阔。目前最为广泛应用的是TI的TMS320C2000/C5000系列，另外如Intel的MCS-296和Siemens的TriCore也有各自的应用范围。根据芯片厂商采用不同的IP核，可以分为以下几类：

StarCore

Freescale

飞思卡尔数字信号处理器采用StarCore技术，是业内最高性能的可编程器件，可满足基带、航空航天、国防、医疗和测试与测量市场的需求。我们设计的StarCore DSP系列产品提供全面灵活扩展的解决方案，帮助客户加快产品上市。StarCore DSP具有低功耗、低成本的显著特点，是下一代设计的理想解决方案。通过新一代创新实现更加智能的世界。多核芯片主要包括：MSC8122: 带有以太网的四核16位DSP，MSC8126: 带有以太网、TCOP和VCOP的四核16位DSP，MSC8144: 四核DSP，MSC8152: 高性能双核DSP，MSC8154: 高性能四核DSP，MSC8154E: 带有安全功能的高性能四核DSP，MSC8156: 高性能六核DSP，MSC8156E: 带有安全功能的高性能六核DSP，MSC8157: MSC8157宽带无线接入DSP，MSC8158: MSC8158宽带无线接入DSP，MSC8252: 高性能双核DSP，MSC8254: 高性能四核DSP，MSC8256: 高性能六核DSP 。单核芯片主要包括： MSC8151: 高性能单核DSP，MSC8251: 高性能单核DSP。

4嵌入式片上系统(System On Chip)

SoC追求产品系统最大包容的集成器件，是目前嵌入式应用领域的热门话题之一。SOC最大的特点是成功实现了软硬件无缝结合，直接在处理器片内嵌入 *** 作系统的代码模块。而且SOC具有极高的综合性，在一个硅片内部运用VHDL等硬件描述语言，实现一个复杂的系统。用户不需要再像传统的系统设计一样，绘制庞大复杂的电路板，一点点的连接焊制，只需要使用精确的语言，综合时序设计直接在器件库中调用各种通用处理器的标准，然后通过仿真之后就可以直接交付芯片厂商进行生产。由于绝大部分系统构件都是在系统内部，整个系统就特别简洁，不仅减小了系统的体积和功耗，而且提高了系统的可靠性，提高了设计生产效率。由于SOC往往是专用的，所以大部分都不为用户所知，比较典型的SOC产品是Philips的Smart XA。少数通用系列如Siemens的TriCore，Motorola的M-Core，某些ARM系列器件，Echelon和Motorola联合研制的Neuron芯片等。预计不久的将来，一些大的芯片公司将通过推出成熟的、能占领多数市场的SOC芯片，一举击退竞争者。SOC芯片也将在声音、图像、影视、网络及系统逻辑等应用领域中发挥重要作用。

;

1 计算机系统基础知识

计算机系统基础知识 计算机的专业知识包括有那些方面

计算机专业

解释：是计算机硬件与软件相结合、面向系统、侧重应用的宽口径专业。通过基础教学与专业训练，培养基础知识扎实、知识面宽、工程实践能力强，具有开拓创新意识，在计算机科学与技术领域从事科学研究、教育、开发和应用的高级人才。本专业开设的主要课程有：电子技术、离散数学、程序设计、数据结构、 *** 作系统、计算机组成原理、微机系统、计算机系统结构、编译原理、计算机网络、数据库系统、软件工程、人工智能、计算机图形学、数字图像处理、计算机通讯原理、多媒体信息处理技术、数字信号处理、计算机控制、网络计算、算法设计与分析、信息安全、应用密码学基础、信息对抗、移动计算、数论与有限域基础、人机界面设计、面向对象程序设计等。

知识结构：包括社会人文知识、自然科学知识、专业基础知识、专业技术知识、经济管理知识

计算机应用基础,列表可以列出哪些

电脑硬件基础知识（一） 1了解电脑的基本组成 一般我们看到的电脑都是由：主机（主要部分）、输出设备（显示器）、输入设备（键盘和鼠标）三大件组成。

而主机是 电脑的主体，在主机箱中有：主板、CPU、内存、电源、显卡、声卡、网卡、硬盘、软驱、光驱等硬件。从基本结构上来讲，电脑可以分为五大部分：运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备。

2了解电脑系统 电脑系统分为硬件和软件两大部分，硬件相当于人的身体，而软件相当于人的灵魂。而硬件一般分为主机和外部设备，主机是一台电脑的核心部件，通常都是放在一个机箱里。

而外部设备包括输入设备（如键盘、 鼠标）和输出设备（如显示器、打印机）等。软件一般分为系统软件和应用软件。

3组装一台电脑需要选购哪些基本部件 （1）、机箱，一般电脑的主要零件都放在这里。 （2）、显示器，用来看电脑的工作过程，要不然，你都不知道电脑究竟在做什么。

（3）、键盘和鼠标，向电脑输入有用的命令，让它去为我们工作。 （4）、主板，这是一块很重要的东西，虽然它长得有点“丑”，这里是决定你这台电脑性能的重要零件之一哦。

（5）、内存，当电脑工作时，电脑会在这里存上存储数据，相当于人的记忆。 （6）、CPU，也称中央处理器，是电脑运算和控制的核心。

（7）、显卡，电脑通过这个玩意传送给显示器。 （8）、声卡，电脑通过这个玩意传送声音给音箱的哦。

（9）、硬盘，平常人们常说我的硬盘有多少G多少G，就是指这个硬盘的容量，而G数越多能装的东西便越多。 （10）、软驱，就是插软盘的玩意，现在一般都用35英寸的，古老年代用525英寸的，现在我们去买人家都不卖了。

（11）、光驱，听CD当然少不了这个，有时候你要安装某些软件都是在光盘上的，所以这个用处太大。 （12）、电源，主要用于将220V的外接电源转换为各种直流电源，供电脑的各个部件使用 4 如何评价一台电脑的好和坏 当然，一台电脑的好坏，是要从多方面来衡量的，不能仅看其中某个或者几个性能指标。

而一般评价一台电脑的好坏的 性能指标有如下几种： （1）、CPU的类型和时钟频率 这是电脑最主要的性能指标，它决定了一台电脑的最基本性能。以前我们常说的286、386、486、586、686等就是 按CPU的型号来叫的。

时钟频率是一台电脑按固定的节拍来工作的一种衡量方法吧，又称为主频，时钟频率越高，时钟周期就越短，它执行指令 所需要的时间便越短，运算速度就越快。 （2）、内存的容量 内存的单位是MB，平常人们总说我的内存有多少多少MB就是指这个，如32MB、64MB、128MB、256MB等，一台电脑，它的内存容量越大，则电脑所能处理的任务可以越复杂，速度也会越快。

（3）、外部设备的配置情况 高档电脑一般都有软好的显示器、键盘、鼠标、音箱等等。 （4）、运行速度 一台电脑的运行速度主要是由CPU和内存的速度所决定的。

（5）、总线类型 总线位数越多，机器性能越高。 （6）、兼容性 是否具有广泛的兼容性，包括能否运行所有电脑上开发的各种应用软件和接受电脑各类扩展卡 电脑硬件基础知识（一） 1了解电脑的基本组成 一般我们看到的电脑都是由：主机（主要部分）、输出设备（显示器）、输入设备（键盘和鼠标）三大件组成。

而主机是 电脑的主体，在主机箱中有：主板、CPU、内存、电源、显卡、声卡、网卡、硬盘、软驱、光驱等硬件。从基本结构上来讲，电脑可以分为五大部分：运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备。

2了解电脑系统 电脑系统分为硬件和软件两大部分，硬件相当于人的身体，而软件相当于人的灵魂。而硬件一般分为主机和外部设备，主机是一台电脑的核心部件，通常都是放在一个机箱里。

而外部设备包括输入设备（如键盘、 鼠标）和输出设备（如显示器、打印机）等。软件一般分为系统软件和应用软件。

3组装一台电脑需要选购哪些基本部件 （1）、机箱，一般电脑的主要零件都放在这里。 （2）、显示器，用来看电脑的工作过程，要不然，你都不知道电脑究竟在做什么。

（3）、键盘和鼠标，向电脑输入有用的命令，让它去为我们工作。 （4）、主板，这是一块很重要的东西，虽然它长得有点“丑”，这里是决定你这台电脑性能的重要零件之一哦。

（5）、内存，当电脑工作时，电脑会在这里存上存储数据，相当于人的记忆。 （6）、CPU，也称中央处理器，是电脑运算和控制的核心。

（7）、显卡，电脑通过这个玩意传送给显示器。 （8）、声卡，电脑通过这个玩意传送声音给音箱的哦。

（9）、硬盘，平常人们常说我的硬盘有多少G多少G，就是指这个硬盘的容量，而G数越多能装的东西便越多。 （10）、软驱，就是插软盘的玩意，现在一般都用35英寸的，古老年代用525英寸的，现在我们去买人家都不卖了。

（11）、光驱，听CD当然少不了这个，有时候你要安装某些软件都是在光盘上的，所以这个用处太大。 （12）、电源，主要用于将220V的外接电源转换为各种直流电源，供电脑的各个部件使用 4 如何评价一台电脑的好和坏 当然，一台电脑的好坏，是要从多方面来衡量的，不能仅看其中某个或者几个性能指标。

而一般评价一台电脑的好坏的 性能指标有如下几种。

学习计算机需要哪些知识

首先需要基础很扎实，别以为学计算机就可以不学英语和数学，其实学计算机最重要的就是数学和英语所有的计算机算法都是要靠逻辑数学和高等数学而得来的，所以学好大学数学，对以后理解计算机工作原理，编程序会有很大的帮助的；而英语更为重要，这关系着你的未来的发展，因为当今世界，强大的计算机公司大多都是在美国，所以要想有所作为，要想去外资企业工作，那必须要有很强的英语能力而且目前大多数计算机书籍都是翻译的外国原版，所以根据翻译者的能力不同会对原本书籍某些重要意思产生误解，误导一些中国读者，当我们有很好的英语水平，我们就可以直接去学习原版英文书籍，对它的意境会有更深的体会，学到更为标准的计算机知识

其次，要想学好计算机，就必须从基础开始，从硬件，到软件，从WORD到PS，这样的基础 *** 作要熟悉

下面是在大学里学习计算机科学与技术的主要课程

离散数学 数据结构 汇编语言程序设计 数值分析 *** 作系统原理 微机接口技术 数据库系统原理 计算机组成原理 计算机通信与网络 编译原理 计算机系统结构 软件工程（c语言，JAVA语言等）

可以看出，要想学好计算机并不是一个简单的事，必须从现在就要了解，一步一步的学习才可```

回答你的补充问题，其实基础知识不大需要，只要你对电脑 *** 作熟悉就可以了，学任何东西光靠脑子聪明是不够的，还需十倍的勤奋才行，所以这也不靠什么脑子，只要自己喜欢钻研，努力就可以学得很好

计算机专业的应该具备哪些知识？

计算机专业应该具备以下基础知识：

1掌握电子技术和计算机组成与体系结构的基本原理、分析方法和实验技能，能从事计算机硬件系统开发与设计。

2掌握程序设计语言、算法与数据结构、 *** 作系统以及软件设计方法和工程的基本理论、基本知识与基本技能，具有较强的程序设计能力，能从事系统软件和大型应用软件的开发与研制。

3掌握并行处理、分布式系统、网络与通信、多媒体信息处理、计算机安全、图形图象处理以及计算机辅助设计等方面的基本理论、分析方法和工程实践技能，具有计算机应用和开发的能力。

4掌握计算机科学的基本理论，具有从事计算机科学研究的坚实基础。

计算机专业开设的主要课程有：电子技术、离散数学、程序设计、数据结构、 *** 作系统、计算机组成原理、微机系统、计算机系统结构、编译原理、计算机网络、数据库系统、软件工程、人工智能、计算机图形学、数字图像处理、计算机通讯原理、多媒体信息处理技术、数字信号处理、计算机控制、网络计算、算法设计与分析、信息安全、应用密码学基础、信息对抗、移动计算、数论与有限域基础、人机界面设计、面向对象程序设计等。

计算机基础知识有什么

计算机基础可以分为硬件和软件 硬件：主板、CPU、硬盘、内存、显卡、机箱电源、鼠标键盘、光驱、音响等 软件：WINDOWS系统、OFFICE等一般基本工具的应用与系统的安装。

第一步：弄明白主机和显示器的区别，别笑！！真有不知道的，我单位商务客房有的客人就只开显示器，不亮，就说电脑坏了 第2：分清鼠标左右键别笑，真弄清楚什么时候该左什么时候该右的时候，你就可以说我会电脑了 第3：知道键盘上的键都叫什么？别笑？没准你就有一两个键不知道叫什么？干什么用就更不知道了，等你知道了，你就离高手不远了 第4：明白电脑上的接口能 去的就是插对了，键鼠和音频接口除外 第5：明白练打字的最好办法就是上网聊天千万不要用音频聊，那一点长进没有 第6：明白一个道理：想学好，先搞坏，长进快 第7：明白WINDOWS的帮助（F1）是最大垃圾，什么问题也解决不了！好了，你已是高手了 第8：这绝对原创，是我一边回想我12年电脑生涯一边打出来的，版权归BAIDU所有，引用请注明出处，不得用于商业赢利之目的看完后请马上忘掉，喜欢请购买正版全国计算机等级考试一级机试，内容包括选择题、Windows基本 *** 作题、汉字录入题、Word *** 作题、Excel *** 作题、PowerPoint *** 作题以及因特网 *** 作题。 计算机一级考试内容提纲基本要求 1具有使用微型计算机的基础知识（包括计算机病毒的防治常识）。

2 了解微型计算机系统的组成和各组成部分的功能。 3，了解 *** 作系统的基本功能和作用掌握Windows的基本 *** 作和应用。

4了解文字处理的基本知识，掌握文字处理软件"MS Word”的基本 *** 作和应用，熟练掌握 一种汉字（键盘），输人方法。 5了解电子表格软件的基本知识，掌握电子表格软件"Excel”的基本 *** 作和应用。

6了解多媒体演示软件的基奉知识掌握演示文稿制作软件"PowerPoint”的基本 *** 作和应用。 7 了解计算机网络的基本概念和因特同（Inter）的初步知识 8 掌握IE浏览器软件和“OutlookExpress”软件的基本 *** 作和使用。

计算机初级考试有那些内容？

计算机初级考试内容 初级考核内容为：计算机基础知识、 *** 作系统、字处理软件的使用（WORD）、电子表格的使用（Excel）、计算机网络知识共五部分内容 考试内容 （一）、计算机系统的基本知识 1、计算机系统的组成，主要部件的结构和功能。

2、数制和字符编码的基本概念：二进制、十六进制、ASCII码。 3、软件和程序的概念，数据存储基本单位（字节以及KB、MB、GB）的概念。

4、微型计算机的基本配置。 5、常用存储设备（软盘、硬盘、光盘驱动器等）和外部设备（键盘、鼠标器、显示器、打印机等）的使用维护方法。

6、计算机信息安全和防治病毒的基本知识。 （二）、 *** 作系统的使用 1、微机 *** 作系统的概念。

2、文件与文件夹（目录）的基本知识。 3、Windows系统的功能和特点，帮助系统的使用。

4、鼠标与键盘的 *** 作 5、中文Windows 95/98。 ⑴桌面、窗口、图标、菜单、工具栏、对话框的基本概念和基本 *** 作。

⑵“我的电脑”、“开始”菜单、任务栏和资源管理器的使用。 ⑶文件、文件夹和快捷方式的建立、移动、删除、复制、重命名等 *** 作。

6、常用汉字输入方法的使用 7、常见Windows应用程序的使用（记事本、画图、计算器、写字板） （三）、字处理软件的使用（Word 97/2000） 1、字处理软件的基本概念和基本 *** 作 菜单和工具栏的 *** 作，标尺的使用，文件的建立、打开和保存等，移动插入点的基本方法。 2、文字的录入和编辑 *** 作 ⑴在文档中进行文字录入、插入、删除和修改 *** 作。

⑵查找和替换 *** 作。 ⑶复制和移动 *** 作。

3、文档的格式化 *** 作 ⑴设置字体、字形、字号、字符间距等字符格式，字符格式复制。 ⑵设置首行缩进、段落与行间距，对齐方式等段落格式。

⑶设置纸张大小、页边距等页面格式。 ⑷插入页码、分页符、分节符和分栏符，设置页眉和页脚等。

⑸边框（字符、段落和页面）和底纹。 4、表格的基本 *** 作：创建表格，表格的录入和编辑。

5、插入和图文表混排 *** 作：在文档中插入、艺术字。 6、打印的基本知识：文件打印与打印预览 *** 作。

（四）、电子表格软件的使用（Excel 97/2000） 1、表处理的基本概念和基本 *** 作。 窗口、菜单、工具栏和编辑栏的 *** 作，工作簿文件的建立、打开、关闭与保存，工作表的编辑，多工作表 *** 作，单元格光标的定位，活动单元格光标的选择等。

2、工作表的格式化和对齐，数据的移动和复制，单元格和单元格区域的命名，工作表的保护。 3、工作表中的计算，单元格引用（相对、绝对、混合引用），常用内部函数的使用，公式的使用。

常用内部函数：INT,SUM,LEFT,LEN,MID,RIGHT,AVERAGE,COUNT,MAX,MIN,IF,DATE,YEAR。 4、数据库管理：数据库的创建和数据编辑，数据查找和排序，分类汇总，数据筛选 5、图表：图表的创建和保存，图表类型的改变 （五）、计算机网络基本知识 1、计算机网络的基本概念 ⑴计算机网络的含义 ⑵计算机网络的基本功能 2、Inter的基本概念，Inter提供的基本服务功能：E-Mail、>

通用数字计算机的基本设计如下：

在人类原始社会中，人类开始使用结绳，垒石，枝条或刻字等方式进行辅助计算和计数的工具。在春秋时期，我们的祖先发明了算筹计数的“筹算法”。

公元六世纪，中国开始使用算盘作为计算工具，算盘是我国人民独特的创造，是第一种彻底使用十进制计算的工具。由于人类一直在追求计算的速度与精度的提高 :

1620年，欧洲的学者发明了对数计算尺。

1642年，布莱斯·帕斯卡（Blaise Pascal）发明了机械计算机。

1854年，英国数学家布尔（George Boole）提出符号逻辑思想。

直到19世纪，英国数学家查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）提出通用数字计算机的基本设计思想，于1822年设计了一台差分机，并于1832年设计一种基于计算自动化的程序控制分析机，提出了几乎完整的计算机设计方案，被誉为计算机之父。

现代计算机就是从古老的计算工具一步步发展过来的，中间经历过的难易程度已经很少找到相关记载，但是可以想象如今计算机的智能化大概就能猜测出当时的一步步艰辛！

到第一台真正意义上的电子计算机出现的时候已经到了20世纪中期。1946年，冯诺依曼提出计算机的基本原理：存储程序和程序控制。

计算机的特点：

计算机的运算速度快：由于计算机采用了高速的电子器件和线路并利用先进的计算技术使得计算机可以有很高的运算速度，运算速度是指计算机每秒能执行多少条基本指令，常用单位是MIPS ，即每秒执行百万条指令。

计算机的计算精确度高：计算机的精度取决于机器的字长位数，字长越长，精度越高。由于计算机采用二进制表示数据，易于扩充机器字长。不同型号计算机的字长有8位、16位、32位、64位等，为了获取更高的精度，还可以进行双倍字长或多倍宇长的运算，甚至达到数百位二进制。

有5种。如下参考：

1．简单的汇编程序。它的特征是目标机器翻译机器语言的绝对地址，可以直接在内存中执行，也称为“加载和执行”汇编程序。这种工作方式在存储空间的组织中是非常有限的。

2 模块汇编。它提供了设计、编码和调试不同程序模块的能力。每个汇编模块称为一个对象模块。它们的地址是相对的。可以使用链接汇编程序将多个可执行模块组成一个可执行程序。

3．有条件的汇编程序。能够选择和组装某些模块。这样的汇编器通常有伪指令，例如“条件转换”，允许用户编写选择条件。

4．宏汇编程序。带有宏的汇编程序。您可以使用它来定义带有参数的块，并在使用它们的地方调用它们。在汇编期间执行宏（指令）扩展，并将宏定义预定义的指令目标代码插入此位置。

5．先进的汇编程序。带有控制结构（如条件语句、循环语句、甚至函数和过程）的汇编程序。它可以保持目标程序的高质量。利用高级语言，提高可读性。

扩展资料：

特点：

1．机协会：

这是一种低级的面向机器的语言，通常是为特定的计算机或一系列计算机设计的。因为它是机器指令的符号表示，不同的机器有不同的汇编语言。使用汇编语言可以针对机器，更好的利用机器的特点获得更高质量的程序。

2．高速高效：

汇编语言保持了机器语言的优点，功能直接、简单，可以有效地访问和控制计算机的各种硬件设备，如磁盘、内存、CPU、I／O端口等，占用的内存少，执行速度快。是一种有效的编程语言。

3．编写和调试的复杂性：

因为它是对硬件的直接控制，而且简单的任务也需要大量的汇编语言语句，所以它在程序设计时必须全面，需要考虑所有可能出现的问题，合理分配和使用各种软硬件资源。这不可避免地增加了程序员的负担。此外，在调试程序时，很难确定程序运行时是否存在问题。

计算机发展史的四个阶段

互联网时代已经到来了，小编推荐你不可不知的计算机发展历史的四个阶段，让你更加了解计算机。

世界上第一台电子数字式计算机于1946年2月15日在美国宾夕法尼亚大学研制成功，它的名称叫ENIAC(埃尼阿克)，是电子数值积分式计算机(The Electronic Numberical Intergrator and Computer)的缩写。它使用了17468个真空电子管，耗电174千瓦，占地170平方米，重达30吨，每秒钟可进行5000次加法运算。虽然它还比不上今天最普通的一台微型计算机，但在当时它已是运算速度的绝对冠军，并且其运算的精确度和准确度也是史无前例的。以圆周率(π)的计算为例，中国的古代科学家祖冲之利用算筹，耗费15年心血，才把圆周率计算到小数点后7位数。一千多年后，英国人香克斯以毕生精力计算圆周率，才计算到小数点后707位。而使用ENIAC进行计算，仅用了40秒就达到了这个记录，还发现香克斯的计算中，第528位是错误的。

ENIAC奠定了电子计算机的发展基础，在计算机发展史上具有划时代的意义,它的问世标志着电子计算机时代的到来。 ENIAC诞生后，数学家冯·诺依曼提出了重大的改进理论，主要有两点：其一是电子计算机应该以二进制为运算基础，其二是电子计算机应采用"存储程序"方式工作，并且进一步明确指出了整个计算机的结构应由五个部分组成：运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置。冯·诺依曼的这些理论的提出，解决了计算机的运算自动化的问题和速度配合问题，对后来计算机的发展起到了决定性的作用。直至今天，绝大部分的计算机还是采用冯·诺依曼方式工作。

ENIAC诞生后短短的几十年间，计算机的发展突飞猛进。主要电子器件相继使用了真空电子管，晶体管，中、小规模集成电路和大规模、超大规模集成电路，引起计算机的几次更新换代。每一次更新换代都使计算机的体积和耗电量大大减小，功能大大增强，应用领域进一步拓宽。特别是体积小、价格低、功能强的微型计算机的出现，使得计算机迅速普及，进入了办公室和家庭，在办公室自动化和多媒体应用方面发挥了很大的作用。目前，计算机的应用已扩展到社会的各个领域。可将计算机的发展过程分成以下几个阶段：

第一代(1946~1957年)是电子计算机，它的基本电子元件是电子管，内存储器采用水银延迟线，外存储器主要采用磁鼓、纸带、卡片、磁带等。由于当时电子技术的限制，运算速度只是每秒几千次~几万次基本运算，内存容量仅几千个字。因此，第一代计算机体积大，耗电多，速度低，造价高，使用不便;主要局限于一些军事和科研部门进行科学计算。软件上采用机器语言，后期采用汇编语言。

第二代(1958~1970年)是晶体管计算机。1948年，美国贝尔实验室发明了晶体管，10年后晶体管取代了计算机中的电子管，诞生了晶体管计算机。晶体管计算机的基本电子元件是晶体管，内存储器大量使用磁性材料制成的磁芯存储器。与第一代电子管计算机相比，晶体管计算机体积小，耗电少，成本低，逻辑功能强，使用方便，可靠性高。软件上广泛采用高级语言，并出现了早期的 *** 作系统。

第三代(1963~1970年)是集成电路计算机。随着半导体技术的发展，1958年夏，美国德克萨斯公司制成了第一个半导体集成电路。集成电路是在几平方毫米的基片，集中了几十个或上百个电子元件组成的逻辑电路。第三代集成电路计算机的基本电子元件是小规模集成电路和中规模集成电路，磁芯存储器进一步发展，并开始采用性能更好的半导体存储器，运算速度提高到每秒几十万次基本运算。由于采用了集成电路，第三代计算机各方面性能都有了极大提高：体积缩小，价格降低，功能增强，可靠性大大提高。软件上广泛使用 *** 作系统，产生了分时、实时等 *** 作系统和计算机网络。

第四代(1971年~日前)是大规模集成电路计算机。随着集成了上千甚至上万个电子元件的大规模集成电路和超大规模集成电路的出现，电子计算机发展进入了第四代。第四代计算机的基本元件是大规模集成电路，甚至超大规模集成电路，集成度很高的半导体存储器替代了磁芯存储器，运算速度可达每秒几百万次，甚至上亿次基本运算。在软件方法上产生了结构化程序设计和面向对象程序设计的思想。另外，网络 *** 作系统、数据库管理系统得到广泛应用。微处理器和微型计算机也在这一阶段诞生并获得飞速发展。

微型计算机的发展

微型计算机的发展主要表现在其核心部件——微处理器的发展上，每当一款新型的微处理器出现时，就会带动微机系统的其它部件的相应发展，如微机体系结构的进一步优化，存储器存取容量的不断增大、存取速度的不断提高，外围设备性能的不断改进以及新设备的不断出现等。

根据微处理器的字长和功能，可将微型计算机的功能划分为以下几个阶段：

第一阶段( 1971 ～ 1973 年)是 4 位和 8 位低档微处理器时代。通常称为第一代，其典型产品是 Intel4004 和 Intel8008 微处理器和分别由它们组成的 MCS-4 和 MCS-8 微机。基本特点是采用 PMOS 工艺，集成度低( ￡ 4000 个晶体管 / 片)，系统结构和指令系统都比较简单，主要采用机器语言或简单的汇编语言，指令数目较少( 20 多条指令)，基本指令周期为 20 ～ 50 μ s ，用于家电和简单的控制场合。

第二阶段( 1974 ～ 1977 年)是 8 位中高档微处理器时代。通常称为第二代，其典型产品是 Intel8080/8085 、 Motorola 公司的 MC6800 、 Zilog 公司的 Z80 等，以及各种 8 位单片机，如 Intel 公司的 8048 、 Motorola 公司的 MC6801 、 Zilog 公司的 Z8 等。它们的特点是采用 NMOS 工艺，集成度提高约 4 倍，运算速度提高约 10~15 倍(基本指令执行时间 1 ～ 2 μ s )，指令系统比较完善，具有典型的计算机体系结构和中断、 DMA 等控制功能。软件方面除了汇编语言外，还有 BASIC 、 FORTRAN 等高级语言和相应的解释程序和编译程序，在后期还出现了 *** 作系统，如 CM/P 就是当时流行的 *** 作系统。

第三阶段( 1978 ～ 1984 年)是 16 微处理器时代。通常称为第三代，其典型产品是 Intel 公司的 8086/8088 、 80286 ， Motorola 公司的 M68000 ， Zilog 公司的 Z8000 等微处理器。其特点是采用 HMOS 工艺，集成度( 20000~70000 晶体管 / 片)和运算速度(基本指令执行时间是 05 μ s )都比第二代提高了一个数量级。指令系统更加丰富、完善，采用多级中断、多种寻址方式、段式存储机构、硬件乘除部件，并配置了软件系统。

这一时期的著名微机产品有 IBM 公司的个人计算机 PC ( Personal Computer )。 1981 年推出的 IBM PC 机采用 8088 CPU 。紧接着 1982 年又推出了扩展型的个人计算机 IBM PC/XT ，它对内存进行了扩充，并增加了一个硬磁盘驱动器。 1984 年 IBM 推出了以 80286 处理器为核心组成的 16 位增强型个人计算机 IBM PC/AT 。由于 IBM 公司在发展 PC 机时采用了技术开放的策略，使 PC 机风靡世界。

第四阶段( 1985 ～ 1992 年)是 32 位微处理器时代，又称为第四代。其典型产品是 Intel 公司的 80386/80486 ， Motorola 公司的 M68030/68040 等。其特点是采用 HMOS 或 CMOS 工艺，集成度高达 100 万晶体管 / 片，具有 32 位地址线和 32 位数据总线。每秒钟可完成 600 万条指令( MIPS ， Million Instructions Per Second )。微机的功能已经达到甚至超过超级小型计算机，完全可以胜任多任务、多用户的作业。同期，其他一些微处理器生产厂商(如 AMD 、 TEXAS 等)也推出了 80386/80486 系列的芯片。

第五阶段( 1993 年以后)是奔腾( Pentium )系列微处理器时代，通常称为第五代。典型产品是 Intel 公司的奔腾系列芯片及与之兼容的 AMD 的 K6 系列微处理器芯片。内部采用了超标量指令流水线结构，并具有相互独立的指令和数据高速缓存。随着 MMX ( Multi Media eXtended )微处理器的出现，使微机的发展在网络化、多媒体化和智能化等方面跨上了更高的台阶。 2000 年 3 月， AMD 与 Intel 分别推出了时钟频率达 1GHz 的 Athlon 和 Pentium III 。 2000 年 11 月， Intel 又推出了 Pentium Ⅳ微处理器，集成度高达每片 4200 万个晶体管，主频 15GHz ， 400MHz 的前端总线，使用全新 SSE 2 指令集。 2002 年 11 月， Intel 推出的 Pentium Ⅳ微处理器的时钟频率达到 306GHz ，而且微处理器还在不断地发展，性能也在不断提升。

计算机组成原理

三、名词解释

1计算机系统：由硬件和软件两大部分组成，有多种层次结构。

2主机：CPU、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机。

3主存：用于存放正在访问的信息

4辅存：用于存放暂时不用的信息。

5高速缓存：用于存放正在访问信息的付本。

6中央处理器：是计算机的核心部件，由运算器和控制器构成。

7硬件：是指计算机实体部分，它由看得见摸得着的各种电子元器件，各类光、电、机设备的实物组成。

软件：指看不见摸不着，由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。

8系统软件：又称系统程序，主要用来管理整个计算机系统，监视服务，使系统资源得到合理调度，高效运行。

应用软件：又称应用程序，它是用户根据任务需要所编制的各种程序。

9源程序：通常由用户用各种编程语言编写的程序。

目的程序：由计算机将其翻译机器能识别的机器语言程序。

10总线：是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。

11系统总线：是指CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）各大部件之间的信息传输线。

通信总线：是指用于计算机系统之间或者计算机系统与其他系统（如控制仪表、移动通信）之间的通信的线路。

按传送方式分并行和串行。串行通信是指数据在单条1位宽的传输线上，一位一位的按顺序分时传送。并行通信是指数据在多条并行1位宽的传输线上，同时由源传送到目的地。

12带宽：单位时间内可以传送的最大的信息量。

13机器字长：是指CPU一次并行处理数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。

14主存容量：是指主存中存放二进制代码的总位数。

15机器数：符号位数字化，0代表正数，1代表负数。

16定点数：小数点固定在某一位位置的数。

17浮点数：小数点的位置可以浮动的数。

18补码：带符号数据表示方法之一，正数的反码和原码相同，负数的反码是将二进制按位取反后在最低位再加1

19溢出：在计算机中，超出机器字长，发生错误的结果。

20非编码键盘：采用软件判断键是否按下及设键、译键、计算键值的方法的键盘。

21A/D转换器：它能将模拟量转换成数字量，是计算机的输入设备。

22I/O接口：指主机与I/O设备之间设置的一个硬件电路及器相应的软件控制。

23端口：指接口电路中的一些寄存器，用来存放数据信息、控制信息和状态信息。

24中断：计算机在执行程序的过程中，当出现异常情况或特殊请求时，计算机停止现行程序的运行转向对这些异常情况或特殊请求处理，处理结束后再返回到现行程序的间断处，继续执行源程序。

25中断源：凡能向CPU提出中断请求的各种因素统称为中断源。

26中断嵌套：计算机在处理中断的过程中，有可能出现新的中断请求，此时CPU暂停现行中断服务程序，转向新的中断请求，这种现象称为中断嵌套。

27优先级：为使系统能及时响应并处理发生的所有中断，系统根据引起中断事件的重要性和紧迫程度，硬件将中断源分为若干个级别。

28DMA方式：用硬件在主存与外设之间直接进行数据传送，不须CPU，用软件控制。

29指令系统：将全部机器指令的集合称为机器的指令系统。

30寻址方式：是指确定本条指令的数据地址以及下一条将要执行的指令地址的方法，它与硬件结构紧密相关，而且直接影响指令格式和指令功能。

31指令周期：完成一条指令的时间，由若干机器周期组成。

机器周期：完成摸个独立 *** 作，由若干时钟周期组成。

时钟周期：最基本时间单位，由主频决定。

32微 *** 作：在微程序控制器中，执行部件接受微指令后所进行的最基本的 *** 作。

33微指令：控制器存储的控制代码，分为 *** 作控制部分和顺序控制部分，由微命令组成。

34微程序：存储在控制存储器中的完成指令功能的程序，由微指令组成。

35控制存储器：CPU内用于存放实现指令系统全部指令的微程序的只读存储器。

二、计算

314 设总线的时钟频率为8MHZ，一个总线周期等于一个时钟周期。如果一个总线周期中并行传送16位数据，试问总线的带宽是多少？

解：由于：f=8MHz,T=1/f=1/8M秒，因为一个总线周期等于一个时钟周期

所以：总线带宽=16/（1/8M） = 128Mbps=16MBps

315 在一个32位的总线系统中，总线的时钟频率为66MHZ，假设总线最短传输周期为4个时钟周期，试计算总线的最大数据传输率。若想提高数据传输率，可采取什么措施？

解：总线传输周期=41/66M秒

总线的最大数据传输率=32/(4/66M)=528Mbps=66MBps

若想提高数据传输率，可以提高总线时钟频率、增大总线宽度或者减少总线传输周期包含的时钟周期个数。

316 在异步串行传送系统中，字符格式为：1个起始位、8个数据位、1个校验位、2个终止位。若要求每秒传送120个字符，试求传送的波特率和比特率。

解：一帧包含：1+8+1+2=12位

故波特率为：（1+8+1+2）120=1440bps

比特率为：8120=960bps

45 什么是存储器的带宽？若存储器的数据总线宽度为32位，存取周期为200ns，则存储器的带宽是多少？

解：存储器的带宽指单位时间内从存储器进出信息的最大数量。

存储器带宽 = 1/200ns ×32位 = 160M位/秒 = 20MB/秒（注：1ns=10-9s）

47 一个容量为16K×32位的存储器，其地址线和数据线的总和是多少？当选用下列不同规格的存储芯片时，各需要多少片？

1K×4位，2K×8位，4K×4位，16K×1位，4K×8位，8K×8位

解：地址线和数据线的总和 = 14 + 32 = 46根；

选择不同的芯片时，各需要的片数为：

1K×4：（16K×32） / （1K×4） = 16×8 = 128片

2K×8：（16K×32） / （2K×8） = 8×4 = 32片

4K×4：（16K×32） / （4K×4） = 4×8 = 32片

16K×1：（16K×32）/ （16K×1） = 1×32 = 32片

4K×8：（16K×32）/ （4K×8） = 4×4 = 16片

8K×8：（16K×32） / （8K×8） = 2×4 = 8片

64 设机器数字长为8位（含1位符号位在内），写出对应下列各真值的原码、补码和反码。 -13/64，-87

解：真值与不同机器码对应关系如下：

真值 -13/64 -87

原码 1001 1010 1，101 0111

补码 11100110 1，0101001

反码 11100101 1，0101000

65 已知[x]补，求[x]原和x。

[x1]补=11100; [x2]补=11001; [x4]补=10000;

[x5]补=1,0101; [x6]补=1,1100; [x8]补=1,0000;

解：[x]补与[x]原、x的对应关系如下：

真值 -1/4 -7/16 -1 -11 -4 -16

[x]补 11100 11001 10000 1,0101 1,1100 1,0000

[x]原 10100 10111 无 1,1011 1,0100 无

x -00100 -00111 -10000 -1011 -0100 -10000

69 当十六进制数9B和FF分别表示为原码、补码、反码、移码和无符号数时，所对应的十进制数各为多少（设机器数采用一位符号位）？

解：真值和机器数的对应关系如下：

原码 补码 移码 无符号数

9BH -27 -101 +27 155

原码 补码 移码 无符号数

FFH -128 -1 +128 256

612 设浮点数格式为：阶码5位（含1位阶符），尾数11位（含1位数符）。写出-27/1024、-865所对应的机器数。要求如下：

（1）阶码和尾数均为原码。

（2）阶码和尾数均为补码。

（3）阶码为移码，尾数为补码。

解：据题意画出该浮点数的格式：

阶符1位 阶码4位 数符1位 尾数10位

将十进制数转换为二进制: x1= -27/1024= -00000011011B = 2-5(-011011B）

x3=-865=-10101101B=27(-010101101B)

则以上各数的浮点规格化数为：

（1）[x1]原=1，0101；1110 110 000 0

[x3]原=0，0111；1101 011 010 0

（2）[x1]补=1，1011；1001 010 000 0

[x3]补=0，0111；1010 100 110 0

（3）[x1]移补=0，1011；1001 010 000 0

[x3]移补=1，0111；1010 100 110 0

619 设机器数字长为8位（含1位符号位），用补码运算规则计算下列各题。

（2）A=19/32，B=-17/128，求A-B。

（4）A=-87，B=53，求A-B。

解：（2）A=19/32= 0100 1100B, B= -17/128= -0001 0001B

[A]补=00100 1100, [B]补=11110 1111 , [-B]补=00001 0001

[A-B]补=[A]补+[-B]补

=001001100 + 000010001

=001011101 ——无溢出

A-B= 0101 1101B = 93/128B

（4）A= -87= -101 0111B, B=53=110 101B

[A]补=11, 010 1001, [B]补=00, 011 0101, [-B]补=11, 100 1011

[A-B]补=[A]补+[-B]补

= 11,0101001 + 11,1001011

= 10,1110100 —— 溢出

621 用原码加减交替法和补码加减交替法计算x÷y。

（2）x=-010101， y=011011；

（4）x=13/32， y= -27/32。

（2）[x]原=110101 x=010101 [X]补=101011 XfYf=1

010101

+100101

111010 0

110100

+011011

001111 0

011110

+100101

000011 011

000110

+100101

101011 0110

010110

+011011

110001 01100

100010

+011011

111101 011000

[y]原=011011 y=011011 [Y]补=011011 [-y]补=100101

[x/y]原=111000

（4）做法相同，打表格太累，仅给出结果。[x/y]原=101111

三、应用

414 某8位微型机地址码为18位，若使用4K×4位的RAM芯片组成模块板结构的存储器，试问：

（1）该机所允许的最大主存空间是多少？

（2）若每个模块板为32K×8位，共需几个模块板？

（3）每个模块板内共有几片RAM芯片？

（4）共有多少片RAM？

（5）CPU如何选择各模块板？

解：（1）该机所允许的最大主存空间是：218 × 8位 = 256K×8位 = 256KB

（2）模块板总数 = 256K×8 / 32K×8 = 8块

（3）板内片数 = 32K×8位 / 4K×4位 = 8×2 = 16片

（4）总片数 = 16片×8 = 128片

（5）CPU通过最高3位地址译码输出选择模板，次高3位地址译码输出选择芯片。地址格式分配如下：

429 假设CPU执行某段程序时共访问Cache命中4800次，访问主存200次，已知Cache的存取周期为30ns，主存的存取周期为150ns，求Cache的命中率以及Cache-主存系统的平均访问时间和效率，试问该系统的性能提高了多少倍？

解：Cache被访问命中率为：4800/(4800+200)=24/25=96%

则Cache-主存系统的平均访问时间为：ta=09630ns+(1-096)150ns=348ns

Cache-主存系统的访问效率为：e=tc/ta100%=30/348100%=862%

性能为原来的150ns/348ns=431倍，即提高了331倍。

例72设相对寻址的转移指令占3个字节，第一字节为 *** 作码，第二，三字节为相对位移量（补码表示）。而且数据在存储器中采用以低字节地址为字地址的存放方式。每当CPU从存储器取出一个字节时，即自动完成（PC）+1 PC。

（1） 若PC当前值为240（十进制），要求转移到290（十进制），则转移指令的第二、三字节的机器代码是什么？

（2） 若PC当前值为240（十进制），要求转移到200（十进制），则转移指令的第二、三字节的机器代码是什么？

解:（1）PC当前值为240，该指令取出后PC值为243，要求转移到290，即相对位移量为290-243=47，转换成补码为2FH。由于数据在存储器中采用以低字节地址为字地址的存放方式，故该转移指令的第二字节为2FH，第三字节为00H。

（2）PC当前值为240，该指令取出后PC值为243，要求转移到200，即相对位移量为200-243=-43，转换成补码为D5H。由于数据在存储器中采用以低字节地址为字地址的存放方式，故该转移指令的第二字节为D5H，第三字节为FFH。

例73一条双字长直接寻址的子程序调用指令，其第一个字为 *** 作码喝寻址特征，第二个字为地址码5000H。假设PC当前值为2000H，SP的内容为0100H，栈顶内容为2746H，存储器按字节编址，而且进栈 *** 作时执行（SP）-△-P，后存入数据。试回答下列几种情况下，PC、SP及栈顶内容各为多少？

（1） CALL指令被读取前。

（2） CALL指令被执行后。

（3） 子程序返回后。

解CALL指令被读取前，PC=2000H，SP=0100H，栈顶内容为2746H。

（1） CALL指令被执行后，犹豫存储器按字节编制，CALL指令供占4个字节，故程序断电2004H进栈，此时SP=（SP）-2=00FEH，栈顶内容为2004H，PC被更新为子程序入口地址5000H。

（2） 子程序返回后，程序断点出栈，PC=2004H，SP被修改为0100H，栈顶内容为2746H。

76某指令系统字长为16位，地址码取4位，试提出一种方案，使该地址系统有8条三地址指令、16条二地址指令、100条一地址指令。

解：

OP A2 A1 A0 三地址指令8条

0000

•

•

•

0111

OP A1 A0 二地址指令16条

10000000

•

•

•

10001111

OP A0 一地址指令100条

110000000000

110001100011

77设指令字长为16位，采用扩展 *** 作码技术，每个 *** 作码的地址为6位。如果定义了13条二地址指令，试问还可安排多少条一地址指令。

解：（24-3）26=364=192条

78某机指令字长16位，每个 *** 作数的地址码为6位，设 *** 作码长度固定，指令分为零地址，一地址和二地址三种格式，若零地址指令有M种，以抵制指令有N种，则二地址指令最多有几种？若 *** 作码位数可变，则二地址指令最多允许有几种？

解：1）若采用定长 *** 作码时，二地址指令格式如下：

OP（4位） A1（6位） A2（6位）

设二地址指令有K种，则：K=24-M-N

当M=1（最小值），N=1（最小值）时，二地址指令最多有：Kmax=16-1-1=14种

2）若采用变长 *** 作码时，二地址指令格式仍如1）所示，但 *** 作码长度可随地址码的个数而变。此时，K= 24 -（N/26 + M/212 ）；

当（N/26 + M/212 ）1时（N/26 + M/212 向上取整），K最大，则二地址指令最多有：

Kmax=16-1=15种（只留一种编码作扩展标志用。）

95设机器A的CPU主频为8MHz，机器周期为4个时钟周期，且该机的平均指令执行速度是04MIPS，试求该机的平均指令周期和机器周期，每个指令周期中含几个机器周期？如果机器B的CPU主频为12MHz，且机器周期也含有4个时钟周期，试问B机的平均指令执行速度为多少MIPS

ACLK=8MHz T=1/8MHz=0125us

机器周期=4T=05us

因为执行速度为04MIPS 所以平均指令周期=1/04MIPS=25us

25us/05us=5个 所以每个指令含有5条机器指令

BT=1/f=1/12MHz=1/12us 机器指令=4T=1/3us 指令周期=51/3=5/3us

平均指令执行速度 1/(5/3)=06MIPS

96设某计算机的CPU主频为8MHz，每个机器周期平均含2个时钟周期，每条指令平均有4个机器周期，试问该计算机的平均指令执行速度为多少MIPS若CPU主频不变，但每个机器周期平均含4个时钟周期，每条指令平均有4个机器周期，试问B机的平均指令执行速度为多少MIPS

1CLK=8MHz 平均指令执行速度1/(1/8M24)=1MIPS

2指令周期=441/8=2us 执行速度=1/(1/8M44)=05MIPS

97某CPU的主频为10MHz，若已知每个机器周期平均含有4个时钟周期，该机的平均指令执行速度为1MIPS，试求该机的平均指令执行速度为多少MIPS若CUP主频不变，但每个机器周期平均含有4个时钟周期，每条指令平均有4个机器周期，则该机的平均指令执行速度又是多少MIPS？由此可得出什么结论

1平均指令周期=1/1MIPS=1us T=1/f=01us T机=4T=04us

因为1us/04us=25 所以每个指令包含25个机器周期

2T=04us 速度=1/(04254)=025MIPS

3因为速度=08MIPS 所以T指=1/08us

因为T指=425T 所以T=1/8us 所以 f=1/T=8MHz

四、简答

1冯诺依曼机主机主要特点。

○1计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成。

○2指令和数据一同等地位存放于存储器内，并可按地址寻访。

○3指令和数据均用二进制表示。

○4指令由 *** 作吗和地址码组成， *** 作码用来表示 *** 作的性质，地址码用来表示 *** 作数在存储器中的位置。

○5采用存储控制原理，指令在存储器内按顺序存放。通常指令是顺序执行的，在特定条件下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。

○6机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传说通过运算器完成。

2计算机硬件主要技术指标，软件定义与分类。

计算机硬件主要技术指标：机器字长、存储容量、运算速度、主频等。

软件定义：看不见摸不着，由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。

分类：系统软件和应用软件。

3计算机组成部分与个部分作用。

运算器：用来完成算术运算和逻辑运算，并将运算的中间结果暂存在运算器内。

存储器：用来存放数据和程序。

控制器：用来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理器运算结果。

输入设备：用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式，常见的有键盘、鼠标等。

输出设备：可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式，如打印机输出，显示器输出等。

4总线定义与分类方法，系统总线定义与分类方法。

总线

定义：总线是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。

分类：片内总线 系统总线 通信总线

系统总线

定义：系统总线是指CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）各大部件之间的信息传输线。

分类： 数据总线 地址总线 控制总线

5什么是总线标准，目前流行的总线标准有哪些。

所谓总线标准可视为系统与各模块，模块与模块之间的一个互连的标准界面。

ISA总线、EISA总线、PCI总线、RS—232C总线、IEEE-488(并行通信总线又称GP-IP总线)USB总线。

6三级存储器系统中各级存储器特点与用途，分哪两个层次。

○1主存 特点：随机访问、速度快。容量大。用途：存放CPU使用的程序和数据。

辅存 特点：容量大、速度慢、价格低、可脱机保存信息。用途：存放大量后备数据

缓存 特点：速度快、容量小、价格高 用途：用于主存与辅存之间作为缓冲，正在使用的程序和数据的付本。

○2缓存-----主存层次和主存---辅村层次。

7半导体存储器RAM与ROM特点与用途。

RAM特点：可读可写掉电后信息丢失，存临时信息。用途：主要做内存

ROM特点：只读不写掉电后信息不丢失，存长期信息。用途：主要做控制存储器

8动态RAM与静态RAM特点与用途，DRAM刷新方式与主要优点。

静态RAM特点：信息读出后，仍保持其原有状态，不需要再生。用途：用于Cache

动态RAM特点：靠电容存储电荷的原理来寄存信息。用途：组成内存/主存。

DRAM刷新方式

集中刷新：集中刷新是在规定的一个刷新周期内对全部存储单元集中一段时间逐行进行刷新，此刻必须停止读写 *** 作。

分散刷新：分散刷新是指对每行存储单元的刷新分散到每个存储周期内完成。

异步刷新：异步刷新是前两种方式的结合，它即可缩短“死时间”，又充分利用最大刷新间隔2ms的特点。

优点：单个MOS管组成，集成度高，速度较SRAM慢，价格低，

9Cache工作原理特点，地址映射方式与替换算法。

原理：利用程序访问的局部性，近期用到信息存于cache。

地址映射方式：直接映射、全相联映射、组相联映射、

替换算法：先进先出算法（FIFO）、近期最少使用算法（LRU）、随机法。

10主机与外设交换信息采用中断与DMA方式特点与应用场合。

中断方式：

特点：CPU与外设并行工作，效率高

应用场合：管理多种外设并行工作、进行实时处理、进行故障自动处理

DMA方式：

特点：

○1从数据传送看，程序中断方式靠程序传送，DMA方式靠硬件传送。

○2从CPU响应时间看，程序中断方式是在一条指令执行结束时响应，而DMA方式可在指令周期内的任一存取周期结束时响应。

○3程序中断方式有处理异常事件能力，DMA方式没有这种能力，主要用于大批数据的传送，如硬盘存取、图像处理、高速数据采集系统等，可提高数据吞吐量。

○4程序中断方式需要中断现行程序，故需保护现场；DMA方式不中断现行程序，无须保护现场。

○5DMA的优先级比程序中断的优先级高。

应用场合：高速设备 如硬盘

11I/O端口与接口的区别，I/O接口分类方法。

端口：接口内部寄存器有I/O地址号。一般分为数据口、命令口和状态口。

接口：若干端口加上相应的控制电路组成。

接口分类：按数据传送方式分串行接口和并行接口

按功能选择的灵活性分为可编程接口和不可编程接口

按通用性分为通用接口和专用接口

按数据传送的控制方式分为程序型接口和DMA接口。

12中断处理过程分成哪两个阶段各完成哪些任务

响应阶段：关中断、保护断点地址、转入中断服务入口地址

处理阶段：保护现场、执行用户编写的中断服务程序、恢复现场。

13与中断方式比较MDA方式主要特点是什么。

○1从数据传送看，程序中断方式靠程序传送，DMA方式靠硬件传送。

○2从CPU响应时间看，程序中断方式是在一条指令执行结束时响应，而DMA方式可在指令周期内的任一存取周期结束时响应。

○3程序中断方式有处理异常事件能力，DMA方式没有这种能力，主要用于大批数据的传送，如硬盘存取、图像处理、高速数据采集系统等，可提高数据吞吐量。

○4程序中断方式需要中断现行程序，故需保护现场；DMA方式不中断现行程序，无须保护现场。

○5DMA的优先级比程序中断的优先级高。

14什么是寻址方式，数据寻址方式有哪几种。

寻址方式：是指确定本条指令的数据地址以及下一条将要执行的指令地址的方法，它与硬件结构紧密相关，而且直接影响指令格式和指令功能。

数据寻址方式：立即寻址、直接寻址、隐含寻址、间接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址寻址、变址寻址、相对寻址、堆栈寻址。

15RISC主要特点与CISC相比较RISC主要优点。

特点：

选用使用频率较高的一些简单指令以及一些很有用但又不复杂的指令，让复杂指令的功能由频度高的简单指令的组合来实现；

指令长度固定指令格式种类少，寻址方式种类少；

只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的 *** 作都在寄存器内完成；

采用流水线技术，大部分指令在一个时钟周期内完成；

控制器采用组合逻辑控制，不用微程序控制；

采用优化的编译程序。

○1充分利用VLSI芯片的面积。

○2提高计算机运算速度。

○3便于设计可降低成本提高可靠性。

○4有效支持高级语言程序。

16组合逻辑与微程序设计主要特点与应用。

组合逻辑：特点：速度快、复杂不灵活。应用：适用于RISC机。

微程序：特点：引入程序设计与存储逻辑技术，硬件软化，把一条机器指令用一段微程序来实现，存放控制存储器CM中。应用：系列机。

17什么是指令周期、机器周期、时钟周期 三者的关系如何。

指令周期：完成一条指令的时间，由若干机器周期组成。

机器周期：完成摸个独立 *** 作，由若干时钟周期组成。

时钟周期：最基本时间单位，由主频决定。

关系：时钟周期是最基本时间单位，由若干时钟周期组成机器周期，由若干机器周期组成指令周期。

以上就是关于数字信号处理器的发展方向全部的内容，包括:数字信号处理器的发展方向、嵌入式系统体系结构、计算机系统基础知识总结等相关内容解答，如果想了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！