计算机组成原理本全PPT.pptx

;概述;本课程的重要地位

本课程是计算机及相关专业的核心专业根底课，对后续课程〔操作系统、接口与通信等〕的学习十分重要。考研必考课程。

通过课程的学习主要掌握以下内容

本课程主要讲授单处理机系统的组成及工作原理。分析和说明计算机由哪些功能部件组成〔构造〕，各功能部件在整机中的作用，以及它们如何完成各自所分配的任务〔工作原理〕。

学习难点

内容较多、构造复杂、要有数字逻辑的根底

学习思路〔方法〕

分析构造、弄清原理、多做练习;;第一章计算机系统概论;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、微型机和单片机六类。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格。

;第二节计算机的开展

1、计算机五代变化

2、半导体存储器芯片的开展

3、微处理器的开展

4、计算机体系构造的变化

计算机体系构造是在冯?诺依曼构造的根底上，围绕提高速度、提高字长、扩大存储容量、降低本钱、提高系统可靠性和方便使用等诸方面，通过新器件和新软件提高计算机性能。

体系构造上，从指令系统、微程序设计、流水线构造、多级存储器体系构造、输入/输出体系构造、并行体系构造、分布式体系构造等方面的形成和开展。

体系构造开展趋势：网络化、智能化、模块化、多媒体应用。;第三节计算机的硬件;控制器控制计算机各局部自动协调的工作〔Ｐ１０〕

完成的工作是从内存中读取指令，分析和解释指令，然后按指令的要求发出操作命令，控制计算机各局部自动协调的工作。

简单程序

指令形式

控制器的根本任务

指令流和数据流

冯·诺依曼体系构造计算机的主要特征是：采用存储程序和数据，由指令流来控制计算机的操作。

输入设??输入信息到计算机中的设备

输出设备从计算机中输出信息的设备;第四节计算机软件

一、软件的组成与分类

计算机中的各种程序、数据和有关文档构成计算机的软件系统。

计算机的软件一般分为两大类：

系统软件：便于计算机使用的系统管理程序

(包括操作系统、语言处理、数据库管理系统等〕

应用软件：针对用户具体实际应用的程序;二、软件的开展

目的程序

汇编程序

源程序

编译程序

操作系统

数据库管理系统;第四节 计算机系统的层次构造

一、多级组成的计算机系统

微程序设计级

一般机器级

操作系统级

汇编语言级

高级语言级

二、软件与硬件的逻辑等价性;第四节计算机系统的层次构造;第二章运算方法和运算器;一、数制及相互转换

1、数制

常用数制

十进制〔D〕：日常使用数制

二进制〔B〕：数字计算机内部使用数制

十六进制〔H〕：为使于对二进制的阅读和书写，常采用十六进制〔或八进制〕表示。;对一任意数S，其r进制数表示为

〔S〕r＝kn×rn-1+kn-1×rn-2+…+ki×ri-1+…+k-m×r-m-1

其中０≤ki﹤r

r称为进位计数值的基数，ki为第i位数字符，i为位序号,ri为第i位的位权。;(347)8=3×82+4×81+7×80=(103)10

(347.5)8=3×82+4×81+7×80+5×8-1=(231.625)10

(34E.5)16=3×162+4×161+14×160+5×16-1=(846.3125)10

;2、不同数制间的转换

1＞十进制?八，十六进制??二进制

法那么

整数局部：除8〔16〕取余数

小数局部：乘8〔16〕取整

重复循环;2＞八，十六进制??二进制

二进制?八进制

以小数点为界，分别向左和向右每三位分为一组，然后写出各组对应的八进制数。

二进制?十六进制

以小数点为界，分别向左和向右每四位分为一组，然后写出各组对应的十六进制数。;3＞八，十六进制?十进制

直接按照相应进制数的公式，依“按权相加〞的方法计算出通式的值。

(10110.01)=1×24+0×23+1×22+1×81+1×20+0×2-1+1×2-2=(22.25)10

(347.5)8=3×82+4×81+7×80+5×8-1=(231.625)10

(34E.5)16=3×162+4×161+14×160+5×16-1=(846.3125)10;二、数据格式

在计算机中进展数据表示时需考虑的几个因素：

表示数的类型〔小数、整数、实数等〕

数值的范围

数值的精度