《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业的一门核心课程,由蒋本珊主编的第二版教材深入浅出地介绍了计算机的基本结构、工作原理以及硬件系统各组成部分的设计思想。这门课程涵盖了从基本的二进制逻辑运算到复杂的处理器设计,再到内存系统、输入输出系统等多个关键领域。
课件部分提供了丰富的教学资源,包括理论讲解、实例分析和问题讨论,旨在帮助学生理解和掌握计算机系统的底层运作机制。每一章的课件通常包含以下几个部分:
1. **绪论**:介绍计算机的发展历程、计算机系统的基本构成和工作流程,为后续章节的学习奠定基础。
2. **数据表示与运算**:讲解二进制、八进制、十六进制等数字系统,以及二进制运算、浮点数表示、编码技术(如ASCII码、汉字编码)等内容。
3. **逻辑门与组合逻辑电路**:讲述基本的逻辑门(与门、或门、非门、异或门等)及其组合逻辑电路设计,如加法器、译码器、编码器等。
4. **时序逻辑电路**:深入学习寄存器、计数器、移位寄存器等时序逻辑元件,以及状态机的设计方法。
5. **存储系统**:探讨内存层次结构,包括高速缓存、主存、虚拟内存等,以及地址映射和内存管理策略。
6. **中央处理器(CPU)**:解析CPU的结构,包括控制器、运算器和寄存器,详细讲解指令系统、指令执行过程和微程序设计。
7. **总线与输入输出**:介绍系统总线的作用,以及输入输出接口和设备控制器的设计。
8. **汇编语言与程序设计**:讲解汇编语言,包括指令格式、伪指令、宏指令等,以及简单的汇编程序设计。
9. **浮点运算单元**:详解浮点数的运算过程和浮点运算器的设计。
10. **计算机系统性能评价**:讨论性能指标,如 MIPS、MFLOPS,以及性能优化的方法。
习题答案部分则针对每章的课后练习题提供了详细的解答,帮助学生检验自己的理解程度,巩固所学知识。通过解决这些习题,学生可以更好地理解理论知识,并提升分析和解决问题的能力。
在学习《计算机组成原理》的过程中,结合课件和习题答案,可以形成理论与实践相结合的学习模式,对计算机硬件有更深入的理解,为未来在软件开发、系统设计等领域的工作打下坚实的基础。
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