大学课程——计算机组成原理课件

计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门核心基础课程，主要研究计算机硬件系统的基本组成、工作原理和设计方法。这门课程通常会涵盖以下几个关键知识点： 1. **数据表示**：包括二进制、八进制、十进制和十六进制之间的转换，以及浮点数、定点数的表示方式，还有字符编码如ASCII和Unicode。 2. **逻辑运算与数字电路**：介绍基本的逻辑门（AND、OR、NOT、XOR）及其组合逻辑电路，如半加器、全加器、比较器和编码器等。同时会涉及触发器、寄存器、计数器等时序逻辑电路。 3. **运算器**：讲解算术逻辑单元（ALU）的设计，包括加法、减法、乘法和除法等基本运算的实现，以及溢出和进位的概念。 4. **存储系统**：探讨内存层次结构，包括寄存器、高速缓存（Cache）、主存和外存的特性，以及地址映射和替换策略。还会涉及虚拟内存和页表的概念。 5. **指令系统**：介绍不同类型的指令，如数据传送、算术逻辑操作、控制转移、输入输出等，并讨论指令集架构（ISA）的设计原则。 6. **中央处理器（CPU）**：详解CPU的组成，包括控制器、执行单元和寄存器组，以及CPU的工作流程（取指、译码、执行、写回）。 7. **总线与接口**：学习系统总线的作用，包括数据总线、地址总线和控制总线，以及I/O接口的设计和设备驱动程序的工作原理。 8. **输入/输出（I/O）系统**：讲解直接存储器访问（DMA）、中断和轮询等I/O方式，以及现代计算机中常见的I/O设备如键盘、鼠标、显示器和硬盘的工作原理。 9. **微程序设计**：微指令的结构，微指令的执行周期，以及微程序控制器和硬连线控制器的区别。 10. **计算机系统实例分析**：通过实际计算机系统（如Intel x86或ARM架构）的案例，深入理解上述概念在实际中的应用。 北京科技大学的计算机组成原理课件提供了这些主题的详细讲解，对于学习者来说是一份宝贵的资料。通过学习这个课程，学生不仅可以掌握计算机硬件的基本工作原理，还能为后续的系统编程、计算机体系结构和嵌入式系统等课程打下坚实的基础。