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计算机神经网络及字长和控制总线介绍

【摘要】:我们人类的行动是由大脑发出命令,并通过神经传到各个部位。在计算机系统中,中央处理器、存储器、外部设备及接口之间,是通过什么来相互连接并传输信息的呢?据此可以将计算机分为4、8、16、32位等种类,这个位数叫作计算机的字长。控制总线用来传递中央处理器的控制信号,控制所要执行的操作种类和顺序,以协调各个部件的动作。使中央处理器暂时挂起,放弃对总线的占用,一般有总线请求线与总线响应线。

我们人类的行动是由大脑发出命令,并通过神经传到各个部位。在计算机系统中,中央处理器、存储器、外部设备及接口之间,是通过什么来相互连接并传输信息的呢?是通过一种被称为总线(bus)的公用信号线进行连接并传输信息的。总线就像人体内的神经,沟通计算机各个部分,十分默契而又自如地传输着各种信息。总线按功能可以分为数据总线、地址总线和控制总线。

数据总线是中央处理器和存储器、外部设备之间主送指令和数据的通道,它的宽度反映了中央处理器一次处理传输数据的二进制位数。据此可以将计算机分为4、8、16、32位等种类,这个位数叫作计算机的字长。如果用8位二进制代表信息,就可以有28=256种组合,而16位二进制就有216=65536种组合,显然传输的信息量就大多了,进行数值运算的精度也高多了。由于计算机是使用二进制进行信息处理的,所以计算机以多少个二进制单位作为信息处理单元就成为标志计算机性能的主要指标。

地址总线用来给存储器、输入/输出接口信号,以便中央处理器按地址对它们读写。一般存储器的编址使用全部地址线,所以地址线的根数反映了微处理器的寻址能力。用n根地址线编址的存储空间可以有2n个存储空间。输入/输出接口编址的方法有两种:一种是利用部分地址线编址,中央处理器使用专门的输入/输出指令和该写控制信号访问接口。另一种方法是把输入/输出接口视作存储单元,与存储器统一编址,对存储器操作的指令完全适用于对输入/输出接口的操作。(www.chuimin.cn)

控制总线用来传递中央处理器的控制信号,控制所要执行的操作种类和顺序,以协调各个部件的动作。各种微处理器都有本质上相同的数据总线和地址总线,其主要差别在于控制总线。三组总线中,控制总线最为复杂,主要包括以下方面:(1)读写控制线。决定数据线上数据流动的方向、是存储器速写还是输入输出操作。(2)中断信号线。包括可屏蔽中断输入线、非屏蔽中断输入线和中断响应线等。(3)总线控制线。使中央处理器暂时挂起,放弃对总线的占用,一般有总线请求线与总线响应线。(4)复位线。中央处理器接收到复位信号就进行初始化,并以指定的复位入口处开始执行。(5)等待线或准备就绪线。用于中央处理器与慢速的存储器和输入/输出装置同步。(6)主控时钟线。