《计算机组成原理》是计算机科学与技术领域的一本经典教材,由唐朔飞教授编写,高等教育出版社出版。这本书深入浅出地介绍了计算机硬件系统的基本概念、工作原理和设计方法,对于学习计算机科学的学生来说,是必不可少的学习资料。下面将根据标题、描述以及提供的文件名,详细阐述本书涵盖的知识点。
1. **计算机系统概述**:本书会介绍计算机系统的层次结构,从硬件到软件,包括处理器、存储器、输入输出设备等组成部分,以及它们之间的交互方式。
2. **数据表示与运算**:书中会讲解二进制、八进制、十进制和十六进制之间的转换,以及二进制数的各种运算规则。此外,还会涉及浮点数表示和运算,以及计算机中的字符编码,如ASCII和Unicode。
3. **逻辑电路与组合逻辑**:这部分会深入探讨基本逻辑门(与门、或门、非门)及复杂逻辑函数的实现,包括半加器、全加器、译码器、编码器、数据选择器、比较器等。
4. **时序电路与寄存器**:时序电路的学习包括触发器、计数器和移位寄存器的工作原理,这些是构建存储系统的基础。
5. **中央处理器(CPU)**:CPU的设计是本书的核心,包括指令系统设计、控制器设计和运算器设计。其中,指令格式、指令执行流程、微指令和微程序控制等概念会得到详细解析。
6. **存储系统**:内存的层次结构,如高速缓存(Cache)、主存(RAM)、虚拟内存管理,以及磁盘和固态存储等外部存储设备的工作原理。
7. **输入/输出(I/O)系统**:I/O接口的结构和设计,中断处理机制,直接存储器访问(DMA)技术,以及常见的I/O设备如键盘、显示器、打印机的工作原理。
8. **总线与通信**:总线的分类、结构、信号协议,以及多模块间的通信方式,如并行和串行通信。
9. **汇编语言编程**:简单介绍汇编语言,包括指令集、伪指令、宏指令等,并通过实例展示汇编程序的编写和调试。
10. **实验与习题解答**:提供的“计算机组成原理.chm”文件很可能是课程配套的电子版习题解答,包括了书中各章的课后练习题解析,有助于学生理解和巩固所学知识。
《计算机组成原理》是一本全面介绍计算机硬件基础的教科书,涵盖了从基本逻辑门到复杂CPU设计的全过程,对理解计算机系统的工作原理有着重要作用。通过学习,读者不仅可以掌握计算机硬件的基本概念,还能具备一定的硬件设计和分析能力。