计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门核心课程,它主要研究计算机系统的基本构造和工作原理。这门课程深入解析了计算机硬件的各个组成部分,包括运算器、控制器、存储器、输入/输出设备以及它们之间的数据传输和控制流程。四川大学的这门课件由何贤江教授提供,面向09级本科生,旨在帮助学生建立坚实的计算机硬件基础。
在这些课件中,你可以期待学习到以下几个关键知识点:
1. **计算机系统概述**:了解计算机的基本结构,五大部分——运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备的功能和相互作用。
2. **运算器**:运算器是计算机执行算术和逻辑操作的部分,包括加法器、减法器、乘法器、除法器等,学习其工作原理和运算规则。
3. **控制器**:控制器负责协调整个计算机系统的操作,包括指令的读取、解码和执行,以及控制信号的生成。
4. **存储器**:分为内存(主存)和外存,主要关注随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、高速缓存(Cache)等类型,学习其工作方式、速度和容量特性。
5. **指令系统**:理解计算机指令的格式、种类和功能,包括数据传送、算术逻辑操作、程序控制等指令。
6. **总线系统**:学习计算机内部数据、地址和控制总线的工作原理和设计,以及总线仲裁和冲突解决策略。
7. **输入/输出设备**:介绍键盘、鼠标、显示器、打印机等常见I/O设备的工作原理和接口技术。
8. **数制转换与编码**:掌握二进制、八进制、十六进制和十进制之间的转换,以及ASCII码、BCD码等编码系统。
9. **CPU设计**:简述微处理器的设计思想,包括RISC和CISC架构的比较。
10. **流水线技术**:理解并分析指令流水线的概念,提高CPU处理效率的方法。
11. **虚拟存储器**:学习如何通过虚拟地址映射实现大容量内存的管理。
12. **浮点运算单元**:了解浮点数的表示和浮点运算的实现。
通过这些课件,学生不仅能掌握计算机硬件的基础知识,还能提升对计算机系统整体运行机制的理解,为后续的软件开发、系统设计和硬件调试等工作打下坚实基础。何贤江教授的课件,结合实例和清晰的讲解,将帮助学习者更好地消化这些抽象概念,从而在实际应用中游刃有余。