计算机组成原理ppt 第一章课件.ppt

计算机组成原理;教材 白中英，计算机组成原理·网络版，科学出版社，2002 参考书 石磊，计算机组成原理·第2版, 清华大学出版社，2006 钱晓捷，微型计算机原理及应用, 清华大学出版社，2006 王爱英,计算机组成与结构·第3版, 清华大学出版社，2001 白中英 邝坚，计算机组织与结构·网络版，科学出版社，2003;第一章 计算机系统概论 第二章 运算方法和运算器 第三章 存储系统 第四章 指令系统 第五章 中央处理器 第六章 总线系统 第七章 外围设备 第八章 输入输出系统 第九章 并行组织;一、课程性质与任务（课程在专业教学计划中的地位与课程教学目标） “计算机组成原理”属于专业基础课，必修课。面向应用、突出实践、偏向硬件和理论。 《计算机组成原理》是计算机教学中的一门核心课程，是学习计算机课程所要必修的主干课。通过教学，使学生对计算机的各主要部分（运算期、控制器、存储器、输入输出设备）的构成及工作原理有一个深刻的、系统的认识和理解，同时对计算机的发展趋势也有一个较为深入的了解。 主要讲解简单、单台计算机的完整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/输出子系统与输入/输出系统设备，围绕各自的功能、组成、设计、实现、使用等知识进行介绍；此外，该课程的工程性、实践性、技术性比较强，还强调培养学生的动手动脑能力、开创与创新意识、实验技能，这些要求更多的是通过作业、教学实验等环节完成，要求学生有意识地主动加强这些方面的练习与锻炼。 二、课程的基本要求（课程教学应使学生达到的基本要求） 计算机系统概述、计算机中的数据表示、运算方法和运算器、指令系统、随机逻辑和微程序控制原理、存储系统、输入输出系统、计算机外设简介，要求学生掌握计算机的组成和工作原理。 通过学习，使大家了解计算机的组成原理及工作原理，以建立整机概念。 三、课程与其他课程的联系与分工 先修课：数字电路、模拟电路、汇编语言程序设计 后续课：计算机系统结构、微型计算机系统与设计，关系密切的还有操作系统等课程。;第一章 计算机系统概论; （1）?? 以电子器件为物质基础：电子数字计算机 （Digital Computer） （2）?? 不需要人的直接干预：自动化（存储程序为基 础） （3）?? 数字化信息：二进制（计算机能够具有逻辑判 断和处理能力的基础） （4）?? 算逻运算：基本运算操作是算术和逻辑运算 （5）?? 快速工具： （A） 电子器件 （B）?存储程序; （1）内部特征： （A） 高速高集成度开关元件 （B） 数字化信息编码 （C） 逻辑判断和处理能力 （D） 存储程序 （2）外部特征： （A） 快速性（由（1）中（A）（D）决定） （B） 准确性（由（1）中（B）（D）决定） （C） 逻辑性（由（1）中（A）（C）（D）决定） （D） 通用性（由（1）中（A）（B）（C）（D）决定） ;1.1.1 计算机的分类;数字计算机与模拟计算计的主要区别;数字计算机又可分为专用计算机和通用计算机。专用和通用是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。专用机是最有效、最经济和最快速的计算机，它是针对某一任务设计的计算机，但是它的适应性很差。 通用机适应性很大，但是牺牲了效率、速度和经济性 通用计算机又分巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和单片机;通用计算机类别;巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和单片机，它们的结构规模和性能指标依次递减 随着超大规模集成电路的迅速发展,今天的小型机可能是明天的微型机,而今天的微型机可能是明天的单片机;它们的区别在于体积、简易性、功率损耗、性能 指标、数据存储容量、指令系统规模和机器价。巨型计算机主要用于科学计算，其运算速度在每秒一万亿次以上，数据存储容量很大，结构复杂，价格昂贵。单片计算机是只用一片集成电路做成的计算机，体积小、结构简单、性能指标较低、价格便宜。介于巨型机和单片机之间的是大型机、中型机、小型机和微型机，它们的结构规模和性能指标依次递减。随着超大规摸集成电路的迅速发展，今天的小型机可能是明天的微型机，而今天的微型机可能是明天的单片机。 ;人类最初用手指计算。人有两只手，十个手指头，所以人们自然而然地习惯于运用十进制记数法。用手指头计算固然方便，但不能存储计算结果，于是人们用石头、木棒、刻痕或结绳来延长自己的记忆能力。后来国家形成，贸易日盛，石头、木棒等已不敷使用。公元