《计算机组成原理》PPT由蒋本珊精心制作,内容涵盖了计算机硬件结构、数据表示与运算基础等核心概念,旨在帮助学习者深入理解计算机系统内部工作机理。
《计算机组成原理》是计算机科学与技术领域的重要基础课程,主要涵盖了计算机硬件系统的各个组成部分及其相互作用。蒋本珊教授的讲解深入浅出,深受许多计算机专业学生和考研者的欢迎。
以下是该主题的一些核心知识点:
1. **计算机系统概述**:包括硬件(如中央处理器CPU、内存、输入输出设备)和软件(如操作系统、应用程序)两大部分。
2. **数据表示**:理解二进制形式存储的数据,掌握位(bit)、字节(byte)及字(word)的概念及其相互关系。了解不同数据类型(整型、浮点型和字符型等)的表示方式与范围。
3. **运算器**:运算器是CPU的一部分,负责执行算术逻辑操作。包括算术逻辑单元(ALU)和累加寄存器(AC),理解它们的工作机制。
4. **控制器**:控制计算机系统各部分协调工作,通过指令周期实现程序的运行。
5. **存储系统**:主存储器(RAM与ROM)用于临时数据保存;辅助存储设备如硬盘、SSD等则长期储存信息。了解内存层次结构及高速缓存(Cache)的作用和机制。
6. **指令系统**:计算机可以理解和执行的基本命令集合,涵盖不同类型的指令(例如数据传送、算术逻辑运算以及控制转移等)。
7. **CPU设计**:掌握冯·诺依曼与哈佛两种架构的区别及其优缺点。
8. **输入输出(IO)系统**:探讨I/O设备如何通过中断和DMA等方式与中央处理器进行信息交换。
9. **总线**:数据、地址及控制信号在计算机内部传输的通道,包括数据总线、地址总线以及控制总线等组成部分。
10. **汇编语言**:学习基本汇编指令(如加载/存储操作和算术逻辑运算)并尝试编写简单程序。
11. **浮点运算**:掌握浮点数在计算机中的表示及运算过程,了解规格化、舍入误差等相关概念。
12. **微程序设计**:理解微指令与微程序的概念,并比较其相对于硬布线控制方式的优势所在。
13. **性能指标分析**:学习时钟频率(Clock Rate)、每秒百万条指令数(MIPS)及每个周期所需时间(CPI)等关键参数,掌握计算机性能评估方法。
14. **系统设计原则**:探讨并行处理、流水线技术如何提高系统的效率和吞吐量。
通过深入理解《计算机组成原理》,不仅能够增强对硬件工作方式的认识,也为后续学习操作系统及编译原理等相关高级课程奠定了坚实的基础。这对于准备参加计算机考研的学生来说尤为重要。