计算机组成原理（白中英第五版）

《计算机组成原理》是计算机科学领域的一门基础课程，白中英教授的第五版教材是这一领域的经典之作。本课件全面涵盖了从第一章至第八章的内容，为学习者提供了深入理解计算机内部工作原理的详尽资源。以下是这些章节的主要知识点： 第一章：计算机系统概述 在这一章中，我们首先会接触到计算机系统的构成，包括硬件和软件的基本概念。计算机系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。此外，还会介绍计算机的层次结构，从微程序级到用户级，帮助理解不同层面的操作。 第二章：数据表示与运算 这一章主要讲述二进制、八进制、十进制和十六进制的转换，以及浮点数的表示方法。重点是了解原码、反码、补码和移码在表示数值时的作用，以及不同算术运算的实现过程，如加法、减法、乘法和除法。 第三章：存储系统 存储系统分为内存和外存两部分。内存包括RAM（随机访问存储器）和ROM（只读存储器），它们在计算机中的作用和特性各有不同。外存通常指的是硬盘、光盘等，其容量大但速度慢。本章还会讲解高速缓存（Cache）的工作原理，它是提高内存访问效率的关键。 第四章：指令系统 指令系统是计算机硬件和软件之间的接口。本章将详细介绍各种指令的格式、分类和功能，如数据传送指令、算术逻辑指令、控制转移指令等。同时，会讲解寻址方式，如直接寻址、间接寻址、寄存器寻址等。 第五章：中央处理器 CPU（中央处理器）是计算机的核心部件，负责执行指令。本章将探讨CPU的组成，包括运算器、控制器以及寄存器组。还会深入理解时钟周期、指令周期和机器周期，以及CPU的工作流程。 第六章：总线与接口 总线是计算机系统中各个部件之间通信的通道。本章会讲解数据总线、地址总线和控制总线，以及如何通过总线进行数据传输。同时，会介绍I/O接口的作用，理解CPU与外部设备如何通过接口进行交互。 第七章：输入/输出系统 输入/输出（I/O）系统是计算机与外界交流的关键。这一章将详细阐述I/O设备的工作原理，I/O方式如程序控制方式、中断方式、DMA（直接存储器访问）方式等，以及中断处理过程。 第八章：微程序设计 微程序设计是实现复杂控制逻辑的一种方法，它通过在控制存储器中预存一系列微指令来实现CPU的控制功能。本章会介绍微指令的结构、微程序设计的基本原理，以及微指令的执行流程。 通过学习《计算机组成原理》的这八个章节，我们可以对计算机的内部运作有深入的理解，这对于后续学习操作系统、编译原理、计算机网络等课程都至关重要。课件中对每个主题的细化分解，使得学习更加系统和高效。