南京理工大学计算机组成原理课件.zip

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，它主要研究计算机硬件系统的组成和工作原理，包括数据的表示、运算方法、存储器系统、指令系统、控制器原理、总线技术以及输入输出设备等基本概念和设计方法。下面将根据提供的压缩包文件名，详细阐述这些章节中的关键知识点。 第 1 章“计算机系统概论”介绍了计算机的基本构成和工作流程。这一章通常会讲解计算机硬件的五大部分：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备，以及冯·诺依曼体系结构的基本原理，包括程序控制、存储程序、数据和指令统一编码等概念。 第 2 章“计算机中数据信息的表示”深入讨论了二进制、八进制、十进制和十六进制之间的转换，以及浮点数、补码、原码和反码在表示数值时的作用。此外，还会涉及字符编码，如ASCII和Unicode，以及位操作在计算机中的应用。 第 3 章“运算方法与运算器”主要介绍不同类型的算术和逻辑运算，如加减乘除、移位、比较和逻辑运算。运算器的设计是关键，包括ALU（算术逻辑单元）的构造和流水线技术，以提高计算速度。 第 4 章“存储器系统”涵盖了内存层次结构，包括寄存器、高速缓存、主存和外存。这里会讨论访问时间、带宽、容量和价格等因素对存储器性能的影响，以及虚拟内存、页表和段表的概念。 第 5 章“指令系统”是关于计算机语言的底层表示，包括指令集架构（ISA）、指令格式、寻址方式，以及不同指令类型的分类，如数据处理指令、转移指令、输入输出指令等。 第 6 章“控制器原理”讲述了如何控制计算机执行指令。控制器设计涉及时序信号、微操作、微指令、微程序以及硬连线控制器和微程序控制器的区别。 第 7 章“总线技术”涉及到计算机内部和外部设备间的通信，包括总线的分类（数据总线、地址总线、控制总线）、总线仲裁、总线协议和总线标准，如PCI、USB和PCIe等。 第 8 章“输入输出设备”涵盖了各种常见的I/O设备，如键盘、鼠标、显示器、硬盘等，以及它们的工作原理和接口技术，如DMA（直接存储器访问）和中断处理。 第 9 章“IO系统组织”则深入到I/O控制方式，如程序控制、中断、DMA和通道，并探讨了I/O子系统的组织和设计，以及现代计算机系统中设备驱动程序的角色。 这些知识点对于准备考研或期末复习的学生至关重要，因为它们构成了理解计算机硬件基础和设计的关键。通过深入学习，可以提升对计算机硬件工作原理的理解，为后续的系统设计、软件开发以及硬件选型等工作打下坚实的基础。