计算机组成原理及系统结构课后答案解析.doc

计算机组成原理及系统结构是计算机科学的基础课程，涵盖了计算机硬件和软件的核心概念。在这个文档中，我们可以找到关于这个主题的一些关键知识点。 1. 计算机的发展历程：计算机经历了五代，分别是电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模集成电路计算机以及超大规模集成电路计算机。每一代的进步主要体现在元件的小型化、集成度提高、运算速度提升和能耗降低。 2. 计算机的应用领域：学习计算机知识可以应用于各种领域，如数据分析、软件开发、网络安全、人工智能、操作系统设计等。 3. 计算机分类：计算机按照不同的标准可以分为个人计算机、工作站、服务器、超级计算机、嵌入式系统等。个人计算机通常有图形显示器、键盘和鼠标，而嵌入式系统则被集成到其他设备中执行特定任务。 4. 计算机硬件指标：主要包括机器字长（影响计算速度和精度）、存储容量（包括主存和辅存，主存是CPU可以直接访问的，辅存则需要通过I/O接口访问）、运算速度（衡量计算机执行指令的速度）以及可配置的外部设备数量。 5. CPU（中央处理器）：是计算机的核心部件，负责执行程序中的指令，具有加法、测试和其他控制功能。 6. 存储器：存储容量是指存储器能存放的数据量，主存是CPU直接访问的内存，辅存如硬盘、U盘等，CPU无法直接访问。 7. 控制器：在处理器中，控制器根据程序指令协调运算器、存储器和I/O设备的工作。 8. 计算机系统组成：由硬件系统和软件系统构成，硬件包括CPU、存储器、输入设备、输出设备和控制器。 9. 冯·诺伊曼体系结构：主要设计思想是存储程序方式，即程序和数据都存储在内存中，由CPU按照顺序执行。 10. 计算机软件分类：包括系统软件（如操作系统、编译器、汇编器）、应用软件（如办公软件、图像处理软件）和服务支持软件（如数据库管理系统）。 11. 计算机系统的多级层次结构：这种结构是为了简化复杂性，从抽象到具体分层设计，每一层都提供对下一层的接口，使得软件开发和硬件交互更加方便。 在数字电路部分，我们学习了： 1. 数字信号与模拟信号的区别：数字信号是离散的，而模拟信号是连续的；数字电路处理二进制信息，更稳定，抗干扰能力强。 2. 二极管：当两端电压大于死区电压（硅管约0.7V，锗管约0.2V）时导通。 3. 三极管：当输入电压低于死区电压时截止，当输入电压使得集电结正向偏置时进入饱和状态。 4. 逻辑门：基本的逻辑运算包括与门、或门、非门，用于实现布尔逻辑运算。 5. 逻辑电路分析：例如图2-41所示电路，表达式F=AD+C+DB，可以通过代数化简法得到最简形式。图2-42表示的是一个四选一电路，通过真值表可以确定其逻辑功能。 这些知识点构成了计算机组成原理及系统结构的基础，理解和掌握它们对于深入学习计算机科学至关重要。