计算机体系结构是计算机科学与技术领域的一个核心课程，它涵盖了硬件和软件之间的接口设计，以及如何构建高效、可扩展的计算系统。在这个湖南城市学院的计算机体系结构模拟实验中，学生将深入理解计算机的基本工作原理，包括数据表示、运算器设计、存储系统、指令系统、总线结构、输入/输出系统以及处理器的架构。
《计算机体系结构题库(上）》和《计算机体系结构题库（下）(1)》提供了大量的习题和案例，帮助学生巩固和深化对计算机体系结构的理解。这些题目可能涵盖以下几个方面：
1. 数据表示：包括二进制、八进制、十六进制转换，补码和原码表示，浮点数运算，以及位运算等基础知识。
2. 运算器设计：涉及算术逻辑单元（ALU）的功能，加法器、减法器、比较器的实现，以及运算器的流水线技术。
3. 存储系统：讲解主存、高速缓存（Cache）、虚拟内存的概念，以及它们的工作机制，如替换策略和地址映射。
4. 指令系统：介绍不同类型的指令集架构（ISA），如RISC和CISC，以及各种指令的格式和功能。
5. 总线结构：讲述总线的分类、带宽、时序、仲裁和总线协议，比如PCI-E、USB、SPI等。
6. 输入/输出（I/O）系统：包括中断、DMA（直接存储器访问）方式，以及I/O端口和I/O端口编程。
7. 处理器架构：分析单处理器、多处理器、多核处理器的优缺点，以及现代处理器的超标量、乱序执行、分支预测等高级特性。
《计算机体系结构模拟实验》可能是实验指导书，提供了实际操作的步骤和案例，让学生通过动手实践来学习和验证理论知识。实验可能包括搭建简单的计算机模型，如用逻辑门构造加法器，或者使用CPU模拟器进行指令执行，甚至可能涉及到硬件描述语言（HDL）如Verilog或VHDL进行FPGA设计。
通过这样的实验，学生不仅可以理解计算机内部的工作流程，还能提高问题解决和工程实践能力。同时，实验中的问题解决过程有助于培养学生的分析思维和创新能力，为未来在计算机系统设计和优化等领域的工作打下坚实的基础。
