该课件与《计算机组成原理》第2版教材在体系上完全一致,它以课堂教学为依托,帮助读者边阅读边思考,通过点击鼠标,逐行显示精练的文字和简明的图表,既可从文稿中对教材的重点和难点加深理解,又可从视图中看到动画演示效果,形象地理解各种电路的工作原理和设计思路。
《计算机组成原理(第2版)》是一本深入讲解计算机硬件基础的教材,旨在帮助读者理解和掌握计算机系统的核心构成和工作原理。该书配套的课件与教材内容完全同步,通过文字、图表和动画的方式,使得学习过程更为直观和生动。
计算机组成原理是计算机科学中的基础学科,它主要涉及以下几个关键知识点:
1. **计算机系统概论**:这部分介绍了计算机系统的整体框架,包括计算机硬件和软件的概念。计算机系统由硬件(如主机、外设)和软件(系统软件、应用软件)组成,而软件则包括高级语言、汇编语言、操作系统等。此外,还提到了计算机的解题过程,即高级语言程序通过编译或解释转换为机器可执行的形式。
2. **计算机的发展及应用**:讲述了计算机从早期的大型机到现代的微型计算机的发展历程,以及计算机在各个领域的广泛应用。
3. **计算机的层次结构**:计算机系统被划分为多个抽象层次,从程序员所见的虚拟机器到实际的硬件实现。计算机体系结构定义了计算机的高级属性,如指令系统、数据类型、寻址技术等,而计算机组成则是这些属性的具体实现。
4. **冯·诺依曼计算机**:冯·诺依曼计算机的特点包括存储程序、以运算器为中心的设计,以及指令和数据在存储器中的平等地位。其硬件结构包括存储器、输入设备、运算器、控制器和输出设备。
5. **存储器**:存储器是计算机中保存指令和数据的地方,分为内存(主存)和辅助存储器(辅存)。现代计算机硬件框图中,存储器成为核心部分,与CPU紧密相连。
6. **指令系统**:指令由操作码和地址码组成,控制计算机执行特定的操作。指令的执行涉及到取指令、执行指令和存结果的过程。
7. **CPU**:中央处理器(CPU)是计算机的心脏,包含运算器和控制器。运算器负责进行算术和逻辑运算,控制器则负责指挥整个计算过程。
8. **控制单元**:控制单元是CPU的一部分,负责产生微指令,控制指令的执行流程。控制单元的设计涉及时序信号、状态机等概念。
9. **输入输出系统**:输入设备将外部数据转化为计算机可以处理的形式,输出设备则将计算结果呈现给用户。I/O系统的设计涉及到中断、DMA(直接存储器访问)等机制。
通过《计算机组成原理》的学习,读者能够深入理解计算机内部的工作机制,这对于后续学习计算机系统设计、操作系统、编译原理等高级主题至关重要。同时,课件的互动性设计使学习过程更为高效,帮助读者更好地消化和掌握复杂的理论知识。