计算机组成原理大纲--本科

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1、课程内容和要求：第1章　计算机系统概论1.计算机系统简介；2.计算机的基本组成；3.计算机硬件的主要技术指标。。重点难点：重点是计算机存储程序的工作方式和冯.诺依曼机的结构特点；难点是计算机系统的层次结构、系统结构、组成和实现的关系。教学要求：1、理解和掌握计算机的基本组成及各部分功能。2、理解和掌握冯.诺依曼体制的要点和存储程序工作方式的过程。3、理解和掌握计算机的主要性能指标和计算机系统的层次结构。4、了解计算机的主要特点。作业布置：1.5，1.7，1.8，1.125•由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；  •指令和数据

2、以同一形式（二进制形式）存于存储器中；  •指令由操作码、地址码两大部分组成；  •指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；  •以运算器为中心（原始冯氏机）。  7、主机——是计算机硬件的主体部分，由CPU+MM（主存或内存）组成；  CPU——中央处理器（机），是计算机硬件的核心部件，由运算器+控制器组成；（早期的运、控不在同一芯片上）  主存——计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机存取；由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。  存储单元——可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位；  存储元件

3、——存储一位二进制信息的物理元件，是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元，不能单独存取；  存储字——一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位；  存储字长——一个存储单元所存二进制代码的位数；  存储容量——存储器中可存二进制代码的总量；（通常主、辅存容量分开描述）  机器字长——CPU能同时处理的数据位数；68、CPU——CentralProcessingUnit，中央处理机（器）  PC——ProgramCounter，程序计数器，存放当前欲执行指令的地址，并可自动计数形成下一条指令地址的计数器；   IR——InstructionRe

4、gister，指令寄存器，存放当前正在执行的指令的寄存器；  CU——ControlUnit，控制单元（部件），控制器中产生微操作命令序列的部件，为控制器的核心部件；  ALU——ArithmeticLogicUnit，算术逻辑运算单元，运算器中完成算术逻辑运算的逻辑部件；  ACC——Accumulator，累加器，运算器中运算前存放操作数、运算后存放运算结果的寄存器；   MQ——Multiplier-QuotientRegister，乘商寄存器，乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器。  X——此字母没有专指的缩写含义，可以用作任一部件名

5、，在此表示操作数寄存器，即运算器中工作寄存器之一，用来存放操作数；  MAR——MemoryAddressRegister，存储器地址寄存器，内存中用来存放欲访问存储单元地址的寄存器；   MDR——MemoryDataRegister，存储器数据缓冲寄存器，主存中用来存放从某单元读出、或写入某存储单元数据的寄存器；   I/O——Input/Outputequipment，输入/输出设备，为输入设备和输出设备的总称，用于计算机内部和外界信息的转换和传送；MIPS—MillionInstructionPerSecond，每秒执行百万条指令数，为计

6、算机运算速度指标的一种计量单位；第3章系统总线1.总线的基本概念；2.总线的分类；3.总线的组成及性能指标；4.总线结构；5.总线控制。重点难点：重点是总线仲裁方式和特点；难点是总线通信控制。教学要求：1、理解和掌握总线的基本概念和分类、总线的性能指标(总线带宽等)。2、理解和掌握总线仲裁及分类。3、理解和掌握总线的标准。作业布置：3.2，3.4，3.15，3.163.4总线判优控制解决多个部件同时申请总线时的使用权分配问题；  常见的集中式总线控制有三种：链式查询、计数器查询、独立请求；  特点：链式查询方式连线简单，易于扩充，对电路故障最敏感

7、；计数器查询方式优先级设置较灵活，对故障不敏感，连线及控制过程较复杂；独立请求方式判优速度最快，但硬件器件用量大，连线多，成本较高。第4章存储器1.存储系统的层次结构、存储原理、存取方式；2.主存储器；3.Cache的工作原理；4.辅助存储原理。6重点难点：重点为位扩展法、字扩展法和字、位同时扩展的典型存储系统的设计；主存与cache的地址映射。难点为存储器如何与CPU的地址总线、数据总线、控制总线的连接；地址映射方式：全相联方式、直接方式和组相联方式的思想与分析方法。教学要求：1、掌握存储系统的层次结构、存储原理、存取方式和分类。2、了解静态M

8、OS存储芯片的内部结构，理解存储器的存取时间、存取周期和数据传输率含义。3、掌握动态（MOS）存储器存储信息的原理，了解动态存储器的刷新