计算机组成原理(考研)课件

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1、本课程地位计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门重要的专业基础课。通过对本课程的学习，使学生了解计算机的基本组成与工作原理，掌握计算机系统的基本设计技术，培养学生分析和解决复杂数字系统实际问题的能力，同时为学习本专业后续课程和进行与硬件有关的技术工作打下坚实的基础。在计算机科学与技术专业所设置课程中的地位极为重要，由ACM和IEEE/CS联合教程专题组1990年发表的《ComputingCurricula1991》、2001年3月发表的《ComputingCurricula2001》和2005年9月发表的《ComputingCurricul

2、a2005》中都将本课程列为计算机专业的主干课程。64学时，其中实验8学时。本课程主要是以一个简化了的但又是完备的单处理机系统为例讲解计算机的组成原理和内部运行机制，包括运算器部件、控制器部件、存储器子系统、输入/输出子系统（总线与接口等）与输入/输出系统设备，按照各自的功能、组成、设计、实现、使用等知识进行组织。计算机组成原理（第三版），白中英主编，科学出版社。ComputerOrganizationandArchitecture,DesigningforPerformance,FifthEdition计算机组织与结构性能设计(第五版/影印版

3、),WilliamStallings著，PrenticeHall/Pearson，高等教育出版社(国外优秀信息科学与技术系列教学用书)。http://www.stanford.edu/class/ee182http://www.csl.cornell.edu/courses/ececs314/参考书目录教学内容课内学时实验学时一、计算机系统概论3学时二、计算机的逻辑部件5学时三、运算方法和运算部件9学时4学时四、主存储器6学时6学时五、指令系统5学时六、中央处理器(CPU)10学时10学时七、存储系统6学时八、辅助存储器2学时4学时九、输入输出

4、(I/O)设备2学时十、输入输出(I/O)系统3学时学时分配6学时4学时计算机硬件系统组成(章节分配)运算器控制器主存储器输入设备输出设备总线和I/O接口高速缓存虚拟存储器(磁盘设备)第一部分(2,3章)第二部分(5,6章)第三部分(4,7,8章)第四部分(9,10章)第1章计算机系统概论(目录部分)1.1计算机的语言1.2计算机的硬件1.3计算机系统的层次结构1.4电子计算机的发展简史1.5计算机的应用1.6计算机网络1.7习题与作业第1章计算机系统概论(计算机的语言)计算机语言分为低级语言(机器语言、汇编语言)和高级语言两类。也可分为机器语

5、言、通用的编程语言(汇编语言、高级语言)第1章计算机系统概论(计算机的语言)计算机的语言自然语言：人类相互交流信息所用的语言。高级语言：和自然语言接近并能为计算机接受的语言，这种语言被称为计算机的高级语言。BASIC,PASCAL,C,JAVA….机器语言：由二进制代码表示的指令组成，计算机能直接执行的语言，这种语言被称为机器语言.1000101111000011汇编语言：符号式(助记符mnemonicsymbol）程序设计语言。MOVAX,BX第1章计算机系统概论(计算机的语言)需要进一步说明的地方：机器语言:计算机所能识别的语言只有机器语言

6、，即由0和1构成的代码。但通常人们编程时，不采用机器语言，因为它非常难于记忆和识别。汇编语言:实质和机器语言是相同的，都是对硬件操作，只不过指令采用英文缩写的标识符，更容易识别和记忆。高级语言:指更接近于人们日常使用的书面语言、用来编制程序的语言,高级语言主要是相对于汇编语言而言，它并不是特指某一种具体的语言，而是包括了很多编程语言，如目前流行的VB、VC、Delphi等，这些语言的语法、命令格式都各不相同。(经过编译和解释两种方式“翻译”成目标代码(机器语言),才能被计算机识别)第1章计算机系统概论(计算机的语言)1、指令是对计算机进行程序控

7、制的最小单位。所有的指令的集合称为计算机的指令系统。2、指令格式操作码地址码机器执行什么操作执行对象（具体数、存放位置）3、工作原理不断的取指令和执行指令，最后将计算的结果放入指令指定的存储器地址中。例如：ADDAX,BXBASIC语言语句：LETd=b*b-4*a*c机器语言：1.MULBB;b2送B2.MULAE;4a送入A3.MULAC;4ac送A4.SUBBA;b2–4ac送B5.MOVDB;b2–4ac从B送到DAaBbCcDdE4将指令存放在相邻的存储单元中：nMULn+7n+7;b2送Bn+1MULn+6n+10;4a送入An+2

8、MULn+6n+8;4ac送An+3SUBn+7n+6;b2–4ac送Bn+4MOVn+9n+7;b2–4ac从B送到Dn+5HLT;停机指令n+6a