《计算机组成原理》PPT课件 华北水利水电大学 杨学颖

 
课件内容： 
第一章 计算机系统概论 
（1）了解计算机的分类、产生与发展过程、计算机工作的特点；（2）了解计算机工作的过程，理解冯诺依曼计算机存储程序控制设计思想，熟悉计算机软、硬件系统组成及系统层次结构，硬件与软件的逻辑等价性。（3）理解和掌握计算机各项重要技术指标之间的分析和计算。 
1.1 计算机的发展 
1.2 计算机系统的组成 
1.3 计算机系统的层次结构 
1.4 计算机的主要性能指标 
第二章 运算方法与运算器 
（1）了解字符与文字在计算机内的表示方法，理解数值数据在机器中编码表示和真值之间的关系和区别；熟练掌握定点数、浮点数表示方法及范围，以及原码、补码、反码与真值之间的转换。（2）熟练掌握定点补码加减法运算规则、溢出判定方法，理解全加器、基本二进制加法/减法器设计的原理和方法。（3）掌握基本的逻辑运算和移位运算，理解逻辑运算功能和移位运算功能的实现方法。（4）理解定点乘除法运算和手工乘除法运算的联系与不同，掌握定点原码乘法、定点原码除法（加减交替法），了解定点乘法器和除法器设计和实现方法的变迁及趋势。（5）理解算术逻辑运算器件设计原理，掌握设计n位高速定点运算器的方法。（6）掌握浮点四则运算步骤，理解浮点运算器的实现方法，了解浮点运算器组织及趋势。 
2.1 数据与文字的表示方法 
2.2 定点数与浮点数的表示方法 
2.3 定点补码加法与减法运算及溢出判断 
2.4 定点乘、除法运算 
2.5 定点运算器组成 
2.6 浮点运算方法与运算器 
第三章 存储系统 
（1）了解存储器的分类、主要技术指标，理解多级存储体系结构的组成和特点、主存储器的组织及主要技术指标。（2）理解静态存储器和动态存储器存储信息的原理以及动态刷新原理。（3）理解主存储器构成和CPU之间的连接方法，熟练掌握存储器的字扩展、位扩展和字位同时扩展的方法。（4）了解提高存储器读写效率或存储器带宽的措施和方法，理解双端口存储器的结构及工作原理，掌握多模块交叉存储器的结构，流水线读写原理及存储器带宽性能分析。（5）掌握高速缓冲存储器Cache的基本原理、地址映射、替换策略及性能分析。（6）了解虚拟存储器的基本概念，理解段式、页式、段页式虚拟存储器的原理。 
3.1 存储系统概述 
3.2 SRAM 存储器 
3.3 DRAM 存储器 
3.4 只读存储器和闪速存储器 
3.5 主存储器与CPU的连接 
3.6 双端口存储器和多模块交叉存储器 
3.7 高速缓冲存储器 
3.8 虚拟存储器 
第四章 指令系统 
了解指令系统的发展与性能要求，理解指令格式设计方法及原则。（2）掌握指令系统设计原理、指令与数据寻址方式、方法和设计原则。（3）理解指令系统典型指令，了解RISC与CISC的基本概念，ARM指令系统特点。 
4.1 指令系统的发展与性能要求 
4.2 指令格式 
4.3 指令与数据的寻址方式 
4.4 典型指令和CISC和RISC的基本概念 
第五章 中央处理器 
（1）熟悉CPU组织原理，了解其内部结构；掌握时钟周期、机器周期和指令周期等基本概念以及典型指令的指令周期。（2）掌握微命令与微操作、微指令与微程序、CPU周期与微指令周期、机器指令与微指令的关系，以及微命令编码、微地址的形成。（3）掌握微程序控制器设计的基本方法。（4）了解时序信号的作用与体制、组合逻辑控制器的原理及设计方法、CPU中的并行处理技术。（5）了解RISC CPU与流水CPU的基本概念。（6）理解微程序控制器中指令执行过程，掌握根据数据通路图和指令功能设计微指令和微程序的方法。（7）了解硬布线（时序逻辑）控制器的设计方法。 
5.1 CPU的功能和组成 
5.2 指令周期的概念 
5.3 时序产生器和控制方式 
5.4 微程序控制器 
5.5 硬布线控制器 
5.6 流水CPU 
5.7 RISC CPU 
第六章 总线 
了解总线的基本概念、结构和连接方式，掌握总线性能指标。（2）理解总线的仲裁、定时的方式和机制、数据传送模式。（3）了解总线的标准化和以及PCI、ISA总线的特点。 
6.1 总线基本概念、分类及特性 
6.2 总线接口的基本概念 
6.3 总线的仲裁 
6.4 总线的定时和数据传送模式 
6.5 总线结构实例 
第七章 外围设备 
（1）了解外围设备在计算机系统中的功能、作用和分类，理解外部存储器在整个计算机系统及存储系统中的作用。（2）了解磁盘存储器的基本结构和分类，理解磁记录原理、磁盘信息分布及磁盘存储的技术指标，掌握分析、评价和提高磁盘读写性能的方法。（3）了解打印机、显示器的分类和工作原理，理解字符/图形CRT显示器的原理、显示性能指标、显示缓存与屏幕显示的对应关系。 
7.1 外围设备种类及作用 
7.2 硬磁盘存储设备 
7.3 显示设备 
第八章 输入输出系统 
（1）了解不同工作速度外围设备与CPU信息的交换方式，理解程序查询方式、程序中断方式和DMA方式的特点和适用场合，理解设备编址方法、输入输出指令执行过程及接口电路特点。（2）理解中断处理过程流程、中断接口电路特点及中断优先级策略及实现方法，理解中断源的识别，掌握设置中断屏蔽字改变中断源优先级的方法。（3）了解DMA控制器和CPU分时使用内存的三种方式，理解DMA数据传送过程。 
8.1 信息交换方式 
8.2 程序查询方式 
8.3 程序中断方式 
8.4 DMA方式