《计算机组成原理》课件

合集下载

计算机组成原理(本全)课件

计算机组成原理(本全)课件
目录
CONTENTS
• 计算机系统概述 • 中央处理器(CPU) • 存储器系统 • 输入输出(I/O)系统 • 计算机的体系结构 • 计算机的软件系统
01 计算机系统概述
计算机的发展历程
第一代计算机
电子管计算机，20世纪40年代中期至50年代末期，主要用于
军事和科学研究领域。
CPU每个时钟周期执行的指令数，是衡量CPU性能的重要指标。
03 存储器系统
存储器的分类和作用
分类
根据存储器的功能和位置，可以分为内存和外存两大类。内存是计算机内部存储器，用于存放运算数据和程序代码；外存则是计算机外部存储器，用于长期保存大量数据和程
序。
作用
存储器是计算机的重要组成部分，它负责存储程序运行过程中所需的数据、指令等信息，使得CPU能够快速、准确地读取和写入数据，从而完成程序的执行。
软件系统
包括系统软件和应用软件两大类。
操作系统
是计算机的软件系统中最基本、最重要的部分，负责管理和调度计算机的软硬件资源。
计算机的工作原理
二进制数制
计算机内部采用二进制数制进行运算和存储。
指令和程序
计算机按照程序中预定的指令序列进行自动执行。
存储程序原理
将程序和数据存储在计算机内部，根据指令从存储器中取出数据和指令进行运算和传输。
内存的工作原理和组织结构
工作原理
内存由多个存储单元组成，每个单元可以存储一个二进制数。当CPU需要读取或写入数据时，会通过地址总线发送地址信号，内存控制器根据地址信号找到对应的存储单元，完成数据的读取或写入操作。
组织结构
内存的组织结构通常采用线性编址方式，即将内存单元按照一定顺序排列，每个单元都有一个唯一的地址。内存的容量大小由地址总线的位数决定，地址总线位数越多，可访问的内存单元数量就越多。

计算机组成原理(本全PPT)

应用
用作固件存储，如BIOS、固件等。
外存储器
特点
容量大、价格低、速度慢、数据可长期保存。
分类
机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD）。
外存储器
应用
作为计算机的主要存储设备。
特点
容量大、价格低、速度慢、数据可长期保存。
外存储器
分类
CD、DVD和蓝光光盘等。
应用
用于数据备份和存储。
高速缓存(Cache)
址和控制信号。
总线按照传输信号类型可以分为数据总线、地址总线和控制总线。
总线按照连接部件可以分为内部总线和外部总线，内部总线连接计算机内部各部件，外部总线连
接计算机与外部设备。
主板的结构与功能
主板的结构包括
处理器插座、内存插槽、扩展插槽、硬盘接口、电源接口等。
主板的功能包括
提供各部件之间的连接，实现数据传输和控制信号传递；保障系统的稳定性和可靠性；提供系统扩展能力。
I/O数据传输方式
优点
CPU可以执行其他任务，适用于高速I/O 设备。
VS
缺点
需要设置中断控制器，实现起来较为复杂。
I/O数据传输方式
优点
CPU不直接参与数据传输，适用于大数据块传输。
缺点
需要设置DMA控制器，成本较高。
I/O设备控制方式
要点一
优点
简单、易于实现。
要点二
缺点
CPU效率低下，适用于慢速I/O设备。
计算机组成原理(本全ppt)
• 计算机系统概述 • 中央处理器(CPU) • 存储器系统 • 输入输出系统(I/O) • 总线与主板 • 计算机系统性能评价与优化
01
计算机系统概述
计算机的发展历程

计算机组成原理第课件

内存的分类与结构
结构内存条：由多个记忆单元（cell）组成，每个记忆单元包含一个晶体管和一个电容
内存条上还有地址译码器、数据缓冲器等其他组件
内存的工作原理
静态存储器（SRAM）工作原理
利用双稳态电路的记忆特性来存储信息，具有速度快、集成度高的优点，但功耗较大，价格也较高。
动态存储器（DRAM）工作原理
结构
CPU主要由运算器和控制器组成，运算器负责执行算术和逻辑运算，控制器负责控制指令的执行顺序。
功能
CPU是计算机的核心部件，负责执行程序中的指令，处理数据，控制计算机的各个部件协调工作。
CPU的工作原理
指令执行
CPU从内存中取出指令并解码，然后根据指令操作码执行相应的操作，最后将结果写回到内存或寄存器中。
计算机组成原理课件
目录
• 计算机系统概述 • 中央处理器 • 存储器 • 输入输出设备 • 计算机系统总线 • 计算机系统网络
01
计算机系统概述
计算机的发展历程
电子计算机时代
20世纪40年代，基于电子管技术的第一台计算机诞生。
个人计算机时代
20世纪80年代，个人计算机（ PC）的出现，计算机进入家庭和企业。
鼠标
触摸屏
鼠标用于在屏幕上选择、拖动和点击，其内部结构包括滚轮、传感器、电路板等部分。
触摸屏是一种新型的输入设备，用户可以通过直接触摸屏幕进行操作，常见于手机、平板电脑等移动设备。
输出设备的分类与结构
总结词
了解输出设备的分类和结构是理解计算机如何将信息呈现给用户的关键。
显示器
显示器用于显示文字、图像和视频，其内部结构包括背光灯、液晶面板、控制电路等部分。

2024版《计算机组成原理》ppt课件

《计算机组成原理》ppt课件目录•计算机系统概述•数字逻辑基础•计算机各部件的功能和组成•指令系统•CPU的结构和功能•存储器的层次结构•计算机组成原理的应用和发展01计算机系统概述Part计算机的发展历程第一代计算机（1946-1957）电子管时代，采用电子管作为基本元件，体积大、功耗高、可靠性差。

第二代计算机（1958-1964）晶体管时代，采用晶体管作为基本元件，体积减小、功耗降低、可靠性提高。

第三代计算机（1965-1970）集成电路时代，采用中小规模集成电路，使得计算机体积更小、功耗更低、可靠性更高。

第四代计算机（1971年至今）大规模和超大规模集成电路时代，计算机性能得到极大提升，应用领域不断扩展。

计算机系统的层次结构微程序机器级微指令由硬件直接执行，微程序由微指令构成，用于描述机器指令。

高级语言级用高级语言编写程序，通过编译或解释程序翻译成机器语言程序或汇编语言程序。

传统机器级用微程序解释机器指令系统，提供传统机器级虚拟机器。

汇编语言级用汇编语言编写程序，通过汇编程序翻译成机器语言程序。

操作系统级通过系统调用实现操作系统功能，提供扩展机器。

计算机的性能指标机器字长指CPU一次能处理数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。

字长越长，数的表示范围越大，精度也越高。

存储容量包括主存容量和辅存容量。

主存容量通常以字节为单位，辅存容量通常以位为单位。

存储容量越大，系统能存储的信息就越多。

运算速度用每秒钟所能执行的指令条数来表示，单位通常用MIPS（百万条指令/秒）。

运算速度越快，系统处理任务的能力越强。

02数字逻辑基础Part数制与编码数制的基本概念介绍二进制、十进制、十六进制等数制的基本概念及转换方法。

编码方式详细阐述原码、反码、补码等编码方式及其在计算机中的应用。

数的定点与浮点表示解释定点数与浮点数的表示方法，包括整数和实数的表示。

1 2 3引入逻辑变量和逻辑函数的概念，为后续的逻辑运算打下基础。

计算机组成原理课件

电子管的出现使得计算机进入了电子时代，但体积庞大、功耗高。
晶体管计算机时代
晶体管的发明大大缩小了计算机体积，提高了运算速度。
集成电路计算机时代
集成电路将多个晶体管等元件集成在一起，进一步提高了计
算机性能。
计算机系统组成
硬件系统
包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备等。
软件系统
包括操作系统、应用软件等，是计算机运行所必需的程序和数据。
将执行结果写回到指定的寄存器或存储器中，以便后续指令使用。
指令优化策略
减少指令条数
通过选用功能更强的指令或合并多条指令的功能，减少程序中的指令条数，提高程序执行效率。
降低指令复杂度
简化指令的功能和操作，降低指令的复杂度和执行时间。
优化寻址方式
根据程序的特点和数据访问模式，选用合适的寻址方式，减少访存次数和地址计算时间。
1
中断方式
外设准备好后向CPU发送中断请求，CPU响应中断并进
行数据交换，效率较高。
DMA方式
直接内存访问，外设直接与内存进行数据交换，无需 CPU干预，效率更高。
通道方式
通道控制器控制多个外设与内存进行数据交换，实现并行操作。
THANKS.
外部总线
连接外部设备，如USB、SATA等，扩展性强，但传输速度较慢。
内部总线
位于CPU内部，连接各个功能部件，速度快，但不可见。
总线仲裁与通信控制方法
仲裁方式
包括链式查询、计数器定时查询和独立请求等，用于解决多个设备同时请求总线时的冲突问题。
通信控制方法
包括同步通信、异步通信和半同步通信等，用于保证数据传输的正确性和可靠性。

计算机组成原理(本全PPT)白中英

32
为提高数据的表示精度，当尾数的值不为 0 时，其绝对值应≥0.5，即尾数域的最高有效位应为1,否则以修改阶码同时左右移小数点的办法，使其变成这一表示形式，这称为浮点数的规格化表示。
101.1101=0.1011101×20011=0.010111010×20100
规格化表示为尾数是0.1011101，阶码是0011 而尾数是0.01011101，阶码是0100不是规格化表示。
16
(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
17
2、不同数制间的转换 1＞十进制八，十六进制二进制法则整数部分：除8（16）取余数小数部分：乘8（16）取整重复循环
0≤︱X︱≤2n －1 或： — (2n －1)≤ X≤2n －1 （16位整数范围：— (215 －1)≤ X≤ (215 －1)
25
2、浮点表示法 1＞数的浮点表示其范围和精度部分分别用定点数表示 123.45=1234.5×10－1=12345×10 －2 =123450×10 － 3 4796.54＝0 . 479654×104 0.00479654＝ 0 . 479654×10－2 －0.00479654＝－0 . 479654×10－2
27
任意十进制N，可以化为 N＝M×10E 其中M为小数，E为整数一个数S的任意进制表示（S）R＝m×Re m ：尾数，是一个纯小数。 e ：比例因子的指数，称为浮点的指数，是一个整数。 R ：比例因子的基数，对于二进计数值的机器是一个常数，一般规定Ｒ为2，8或16。

《计算机组成原理》课件

指令结束
将结果存回内存或寄存器。
CPU的性能指标
速度
执行指令的速度，通常以MIPS（百万条指令每秒）表示。
功耗
CPU在工作时的能耗。
集成度
CPU中晶体管的数量和密度。
可靠性
CPU在正常工作条件下无故障运行的概率。
03
存储器
内存的分类与结构
分类
根据存储介质，内存可以分为RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）。RAM又可以分为DRAM（动态随机存取存储器）和SRAM（静态随机存取存储器）。
谢谢您的聆听
THANKS
《计算机组成原理》ppt课件
CONTENTS
• 计算机系统概述 • 中央处理器 • 存储器 • 输入输出系统 • 总线系统 • 计算机系统可靠性及安全性
01
计算机系统概述
计算机的发展历程
机械计算机时代
1946年第一台电子计算机ENIAC诞生，占地170平方米，重30吨，运算速度5000次/秒。
晶体管计算机时代
20世纪50年代中期至60年代，计算机体积缩小，运算速度提高，可靠性增强。
集成电路计算机时代
20世纪60年代末至70年代初，微处理器出现，个人电脑开始进入市场。
大规模集成电路计算机时代
20世纪70年代中期至今，计算机体积更小，性能更高，应用领域更广泛。
计算机系统的组成
硬件系统
包括中央处理器、存储器、输入输出设备等物理部件。
结构
内存主要由存储单元阵列、地址译码器和数据输入/输出缓冲器组成。每个存储单元阵列负责存储数据，地址译码器负责将地址码转换为相应的存储单元的地址，数据输入/输出缓冲器则负责数据的读写操作。
内存的工作原理

2024版计算机组成原理说课课件

辅助存储器原理与设计
辅助存储器概述
介绍辅助存储器的概念、作用及分类。
磁表面存储器
阐述磁表面存储器的原理、特点及发展趋势。
光盘存储器
探讨光盘存储器的原理、特点及应用领域。
辅助存储器的设计原理
分析辅助存储器的设计原理，包括记录方式、寻址方式、读写控制等。
高速缓冲存储器（Cache）原理与设计
Cache概述
教学目标与要求
知识目标
掌握计算机硬件系统各部件的组成、工作原理及设计方法；理解计算机系统层次化结构概念及软硬件界面划分；了解计算机性能指标及评测方法。
能力目标培养学生具备分析和设计计算机硬件系统的能力；提高学生解决实际问题的能力；增强学生的创新能力和团队协作精神。
素质目标
培养学生的工程素养和职业素养；提高学生的综合素质和可持续发展能力。
即BCD码，采用四位二进制数表示一位十进制数，方便进行十进制数的运算和转换。
非数值数据表示方法
字符数据表示
包括ASCII码和Unicode编码等，用于表示计算机中的字符信息。
图形和图像数据表示
采用像素矩阵、矢量图形等方式表示计算机中的图形和图像信息。
逻辑数据表示
采用二进制数中的0和1表示逻辑值 “真”和“假”，用于进行逻辑运算。
常见I/O设备
键盘、鼠标、显示器、打印机、扫描仪、摄像头等。
I/O接口电路设计与应用
A
I/O接口定义
连接CPU和I/O设备的电路，用于实现数据的传输和控制。
I/O接口功能
数据缓冲、电平转换、时序匹配、中断控制等。
B
C
I/O接口类型
按数据传输方式可分为并行接口和串行接口；按功能可分为通用接口和专用接口。

计算机组成原理课件

3
输入输出设备的主要性能指标包括传输速率、分辨率、色彩深度等。
03
计算机软件系统
操作系统
操作系统定义
操作系统是控制和协调计算机系统各种资源使用和工作的系统软件，是计算机系统的核心。
操作系统的功能
操作系统的主要功能包括资源管理、进程管理、存储管理、文件管理和用户接口等。
操作系统的分类
根据运行环境，操作系统可分为批处理系统、分时操作系统、实时操作系统等。
运算速度
表示计算机处理数据的速度，通常用“百万次浮点运算/秒（MFLOPS）”来表示。
存储容量
表示计算机可以处理和存储的数据量，通常用“字节（Byte）”来表示。
可靠性
表示计算机在特定条件下无故障运行的能力。
基准测试程序
基准测试程序
是一套预先设计好的测试程序，用于测试计算机硬件和
软件的性能。
分类
根据测试目的和应用场景，基准测试程序可分为多种类型，如CPU基准测试程序、内存基准测试程序、图形基
准测试程序等。
选择标准
选择基准测试程序时，需要考虑其权威性、广泛认可度、与实际应用的关联度等因素。
加速比与效率
加速比
表示在相同条件下，采用不同的硬件或软件技术可以得到的性能提升比例。
要点二
详细描述
云计算是一种将计算资源和服务通过互联网提供给用户的模式，具有按需使用、按量计费、快速部署等优点。大数据则是指海量数据集合，通过分布式计算和存储技术进行处理和分析，挖掘出其中有价值的信息。在云计算和大数据的应用方面，需要解决的关键问题包括数据安全和隐私保护、高并发处理、数据分析和挖掘等。
第二层是操作系统层
负责管理和控制计算机的资源，包括进程管理、文件管理、设备管理等功能。

计算机组成原理(本全)ppt课件(2024)

I/O设备的分类
按数据传输方式可分为字符设备和块设备；按设备共享属性可分为独占设备和共享设备。
I/O接口与I/O设备的连接方式
包括并行接口和串行接口，其中并行接口传输速度快，但传输距离短，而串行接口传输速度慢，但传输距离长。
I/O控制方式与中断技术
I/O控制方式
包括程序查询方式、中断方式和DMA方式。程序查询方式需要CPU不断查询I/O设备的状态，效率低下；中断方式可以在I/O设备准备好数据后主动通知CPU，提高了 CPU的利用率；DMA方式则允许I/O设备与内存直接交换数据，进一步提高了数据传输效率。
计算机的发展
计算机经历了从电子管、晶体管、集成电路到超大规模集成电路等多个发展阶段，性能和体积不断得到优化和改进。目前，计算机已广泛应用于各个领域，成为现代社会不可或缺的工具。
计算机系统的组成
要点一
硬件系统
计算机硬件是计算机系统的物质基础，包括中央处理器、内存储器、外存储器、输入设备和输出设备等部分。其中，中央处理器是计算机的核心部件，负责解释和执行指令；内存储器用于暂时存储数据和程序；外存储器用于长期保存数据和程序；输入设备用于将数据和信息输入到计算机中；输出设备则将计算机处理结果以人们能够识别的形式输出。
人们日常生活中最为熟悉的数制，每一位上的数码都是 0~9之间的数字。
十六进制表示法
在二进制基础上发展起来的一种数制，每一位上的数码由 0-9和A-F（对应十进制中的10-15）组成，常用于表示内存地址和机器码等信息。
数的定点表示与浮点表示
定点表示法
小数点固定在某一位置的数制表示方法，包括定点整数和定点小数，适用于表示范围较小的数值。
总线技术

计算机组成原理PPT课件

图像处理软件
如Photoshop、GIMP等，用于编辑、处理和美化图像。
游戏软件
提供娱乐和休闲功能，丰富人们的生活。
软件开发与维护
需求分析
对软件的功能需求进行详细分析，确定软件的目标和功能。
02
设计阶段
根据需求分析结果，设计软件的架构、模块和接口等。
01
03
编码阶段
根据设计文档，使用编程语言实现软件的各个模块。
数据运算与逻辑运算
数据运算
加法、减法、乘法、除法等。
逻辑运算
与运算、或运算、非运算等。
运算器
加法器、乘法器、比较器等。
数据存储与访问方式
数据存储
内存、硬盘、闪存等。
访问方式
随机访问、顺序访问等。
存储结构
线性结构、树形结构、图形结构等。
06 计算机系统性能评价
计算机性能指标
运算速度
指计算机完成一项操作所需的时间，包括CPU运算速度、内存存取速度等。
按用途
通用计算机和专用计算机。
计算机的应用领域
数据处理
企业、政府等组织的数据存储、分析和处理。
辅助设计
建筑设计、机械设计、影视制作等领域。
科学计算
天气预报、物理模拟、工程设计等领域。
自动控制
工业生产、交通管理、智能家居等领域。
网络通信
电子邮件、社交媒体、在线会议等领域。
02 计算机硬件组成
接口是连接设备与总线的桥梁，常见的接口包括USB、HDMI等。
03 计算机软件组成
系统软件
操作系统ห้องสมุดไป่ตู้
是计算机系统的基本软件，负责管理计算机的硬件和应用程序，提供计算机系统的控制、管理、维护等功能。

2024版计算机组成原理全ppt课件

掌握总线仲裁算法，实现总线的分配和管理。
实验步骤
确定总线仲裁方案、设计仲裁电路、连接并测试总线系统。
THANKS
感谢观看
ABCD
PCI总线
一种高性能的局部总线标准，广泛应用于计算机内部设备连接。
IEEE 1394总线
一种高速串行总线标准，主要用于音视频设备的连接和数据传输。
07
输入输出（I/O）系统组织结构和设备接口技术
I/O系统基本概念和组成要素
I/O系统的定义
I/O系统是指计算机与外部设备之间进行数据传输和控制的系统，它是计算机系统的重要组成部分。
ARM指令系统
ARM是一种精简指令集（RISC）架构，具有简单的指令集和较少的寻址方式，广泛应用于嵌入式系统和移动设备。
MIPS指令系统
MIPS也是一种精简指令集（RISC）架构，具有简单的指令集和较少的寻址方式，被用作许多大学计算机组成原理课程的教材。
05
中央处理器（CPU）组成与功能实现
08
计算机组成原理实验项目指导
实验项目一：简单组合逻辑电路设计
实验目的
掌握组合逻辑电路的基本原理和设计方法。
实验要求
使用逻辑门电路搭建，测试并验证电路功能。
实验内容
设计并实现一个简单的组合逻辑电路，如加法器、比较器等。
实验步骤
确定设计目标、列出真值表、化简逻辑表达式、选择器件并搭建
电路、测试与调试。
请求分段存储管理
在分段系统的基础上，增加了请求调段和分段置换功能。当要访问的段不在内存时，产生缺段中断，系统将外存中的段调入内存
04
指令系统设计与寻址方式选择
指令格式及操作码编码方法
指令格式

《计算机组成原理》课件

了解多种计算机体系结构的优缺点，分析不同系统的适用领域，结合实际案例深入理解计算机体系结构的实现原理和设计思路
计算机组成基础理论
寄存器与缓存
探索计算机内部的寄存器和缓存原理，了解不同级别寄存器和缓存在计算机系统中的角色和作用
主板与总线
深入了解计算机总线结构及数据和控制流在总线上的传输方式，了解与总线相关的概念和术语
掌握计算机硬件与软件之间的交互、
学会优化计算机性能的技巧
2
协作机制及其适用领域
了解计算机性能优化的基本概念和方
法，并能熟练运用于实践中
3
应用计算机体系结构案例分析
了解计算机体系结构中重要的实用技术及其应用案例，并以此为基础研究计算机领域中的新技术Fra bibliotek课程大纲
1 计算机组成基础理论
2 计算机硬件设计
操作系统优化技术
了解操作系统的内部工作原理，学习操作系统性能优化的方法和技巧
硬件优化技术
研究不同硬件系统中的性能问题，了解针对硬件性能进行的优化和调整策略
计算机体系结构案例分析
大型机体系结构
了解大型机的体系结构和设计原理，深入探索大型机的操作系统和应用场景
小型机体系结构
了解不同小型机的体系结构和优化方案，探索小型机领域的设计和发展趋势
分布式计算体系结构
了解分布式计算的各种技术和常用框架，学习相关开源软件和系统的使用方法和技巧
评价与总结
在本课程中，我们深入探讨了计算机组成原理的各个方面，了解了计算机硬件的基本原理、如何优化计算机性能、如何设计计算机体系结构等关键技能和知识。
希望通过这门课程的学习，您能够对计算机系统有更深入的理解，并能更好地应用相关技术和知识。谢谢！

计算机组成原理ppt课件

常见输入输出接口类型和特点比较
要点一
常见输入输出接口类型
要点二
特点比较
常见的输入输出接口类型包括PS/2接口、USB接口、HDMI 接口、DisplayPort接口、SATA接口等。
不同的输入输出接口类型具有不同的特点，如传输速度、支持热插拔、连接方式等。例如，USB接口支持热插拔和即插即用，而SATA接口则主要用于连接硬盘和光驱等存储设备。
定点数表示与运算方法
定点数表示方法
阐述定点数的表示方法，包括符号位、数值位等，并介绍定点数的范围及精度。
定点数加减运算
详细讲解定点数的加减运算方法，包括补码加减运算等。
定点数乘除运算
介绍定点数的乘除运算方法，包括原码乘除、补码乘除等算法。
定点数运算器的设计
阐述定点数运算器的设计原理和实现方法，包括加法器、减法器、乘法器和除法器等。
当中断发生时，计算机首先保存当前程序的执行状态，然后转去执行中断处理程序。中断处理程序执行完毕后，计算机再返回原程序继续执行。这个过程需要由计算机的操作系统来管理和控制。
THANK YOU
指令系统设计原则和优化策略
有效性原则
指令系统应能有效地支持高级语言的实现，提高程序执行效率。
兼容性原则
新设计的指令系统应尽可能与已有的指令系统保持兼容。
完备性原则
指令系统应满足程序设计的各种需求，具备完备性。
规整性原则
指令系统应尽可能规整，简化硬件实现和软件编程。
优化策略
采用流水线技术、超标量技术、乱序执行技术等优化策略，提高指令执行速度和效率。
高速缓冲存储器（Cache）原理及应用
Cache原理
Cache是一种高速缓冲存储器，它位于CPU和内存之间，用于存储CPU最近访问过的数据和指令。通过Cache技术，可以提高CPU访问内存的效率和速度。

计算机组成原理(课件)

IO接口的原理与结构
包括基本接口电路、标准接口电路、通用串行总线等组成的IO结构体系。
C P U 结构和指令系统设计
1
C P U 的寄存器
包括通用寄存器、程序计数器、指令
指令的地址形式
2
地址寄存器等。
包括立即寻址、寄存器寻址、直接寻
址、间接寻址等多种形式。
3
指令的执行方式
包括指令周期、指令周期计时、流水线技术等。
计算机组成原理
本课程笼统介绍计算机组成原理，从硬件、软件等多个方面全面剖析计算机的构成和发展历程。
计算机系统构成与发展历程
电子元器件的发明
第一个集成电路CI的发明 1961年，从此计算机进入全新的电子时代。
主机和终端的时代
60年代到70年代是主机和终端的时代，人们通过终端连接主机来进行计算和处理工作。
包括浮点数的加减乘除、浮点数转换等运算方法。
讲解浮点数运算中的多种异常情况及其处理方法。
计算机组成原理的发展趋势分析
1
多核处理器技术
将多个处理器核心集成到同一个处理
并行计算技术
2
器芯片上，提高处理速度。
利用多个CPU并行计算数据，提高计
算速度ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ效率。
3
新型存储技术
包括固态硬盘、3D XPoint和氢原子存储器等新型存储技术。
3
CPU
包括寄存器、ALU、CU等，完成计算机的数据处理和控制工作。
I/O设备
负责计算机与外部设备之间的数据流转，包括输入和输出。
输入输出系统设计原理
IO方式的分类
根据信息的传送方式可以分为程序查询方式、中断方式、DMA方式等。