《计算机组成与结构》 备课笔记

根据给定的备课笔记，我们可以提取并详细阐述以下关键知识点： ### 计算机组成与结构 #### 一、计算机系统概论 - **基本概念**：介绍计算机系统的基本概念，包括硬件、软件及其相互关系。 - **系统组成**：讲解计算机系统的组成，包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备等主要组成部分。 - **系统层次结构**：解释计算机系统的层次结构，如应用层、操作系统层、硬件层等。 - **分类方法**：讨论计算机系统的不同分类方法，例如按用途分类、按规模分类等。 - **发展简史**：回顾电子计算机的发展历程，从早期的机械式计算器到现代高性能计算机。 - **应用领域**：介绍计算机在各个领域的应用，如科学研究、商业管理、教育、娱乐等。 #### 二、数字化信息的编码与数据表示 - **信息表示**：探讨如何在计算机中表示不同类型的信息，如文本、图像、音频等。 - **信息编码**：详细介绍常见的编码方式，如ASCII码、Unicode码等。 - **数值数据表示**：解释数值数据的不同表示方法，包括原码、补码、反码等，并讨论它们之间的转换方法。 - **数据校验**：介绍常用的错误检测技术，如奇偶校验、海明码、CRC码等。 #### 三、运算方法与运算部件 - **加减法运算**：讲解补码加减法的基本原理和实现方法。 - **乘法运算**：分析不同的乘法算法，如原码乘法、补码乘法(Booth算法)等。 - **除法运算**：讨论原码除法、补码除法的实现机制。 - **定点运算器**：介绍定点运算器的基本结构和工作原理。 - **浮点运算**：解释浮点数加减运算的过程，以及乘除运算的基本方法。 #### 四、指令系统 - **指令格式**：讲解指令的基本格式，包括操作码、地址码等组成部分。 - **寻址方式**：介绍不同类型的寻址方式，如立即寻址、直接寻址、间接寻址等。 - **指令类型**：讨论各种类型的指令，如算术逻辑指令、数据传送指令、控制转移指令等。 - **兼容性**：探讨指令系统的兼容性问题，即新旧指令集之间的兼容情况。 #### 五、中央处理器（CPU） - **控制器组成**：讲解控制器的基本组成和各部件的功能。 - **提高运算速度的方法**：探讨提高计算机系统运算速度的技术，如流水线技术、超线程技术等。 - **中断技术**：解释中断的概念、中断处理过程以及中断源的识别方法。 - **微程序控制**：介绍微程序控制的基本原理和设计技术。 #### 六、存储器件 - **半导体存储器**：介绍半导体存储器的工作原理和技术特点。 - **磁表面存储器**：解释磁表面存储器的基本工作原理，如磁盘驱动器的工作机制。 - **光盘存储器**：讨论光盘存储器的工作原理和技术特性。 #### 七、存储系统 - **层次结构**：概述计算机存储系统的层次结构，如高速缓存、主存、辅存等。 - **高速缓存**：介绍高速缓存的基本工作原理，如替换策略、一致性维护等。 - **虚拟存储器**：解释虚拟存储器的概念、实现机制及其优势。 - **相联存储器**：探讨相联存储器的特点和应用场景。 - **存储保护**：讨论存储保护的基本概念和技术，如段页式管理、访问权限控制等。 以上知识点构成了《计算机组成与结构》课程的核心内容，旨在帮助学生深入理解计算机系统的内部结构和工作原理，为后续学习高级计算机科学技术打下坚实的基础。