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1、計(jì)算機(jī)組成原理課程復(fù)習(xí)指導(dǎo)劉亞維先修課數(shù)字邏輯與數(shù)字電子技術(shù)匯編語言程序設(shè)計(jì)課程定位《計(jì)算機(jī)組成原理》是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科教學(xué)中的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)硬件各子系統(tǒng)的組成原理及實(shí)現(xiàn)技術(shù)，建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體概念對設(shè)計(jì)開發(fā)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有重要作用。為后繼課程打好基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)容錯(cuò)技術(shù)計(jì)算機(jī)并行處理計(jì)算機(jī)分布式處理技術(shù)…… 知識(shí)點(diǎn)(1)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論計(jì)算機(jī)軟、硬件概念；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)；計(jì)算機(jī)基本組成主要技術(shù)指標(biāo)機(jī)器字長、存儲(chǔ)容量、運(yùn)算速度計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生、發(fā)展及在各個(gè)不同領(lǐng)域的應(yīng)用。微程序機(jī)器M0(微指令系統(tǒng))由硬件直接執(zhí)行微指令傳統(tǒng)機(jī)器M1(機(jī)器語言機(jī)器)用微程序解釋機(jī)器指令虛擬機(jī)器M2(操作系統(tǒng)機(jī)器)用機(jī)器語言解釋操作系統(tǒng)虛擬機(jī)器M3(匯編語言機(jī)器)用匯編程序翻譯成機(jī)器語言程序虛擬機(jī)器M4(高級語言機(jī)器)用編譯程序翻譯成匯編語言程序以存儲(chǔ)器為中心的計(jì)算機(jī)。

2、結(jié)構(gòu)框圖計(jì)算機(jī)的硬件框圖知識(shí)點(diǎn)(2)系統(tǒng)總線總線概念從分散連接到總線連接總線分類按連接部件的不同片內(nèi)總線系統(tǒng)總線數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線總線特性各個(gè)部件能夠連接到總線上，需規(guī)定以下特性機(jī)械特性、電氣特性、功能特性、時(shí)間特性總線結(jié)構(gòu)單總線、多總線總線控制總線判優(yōu)鏈?zhǔn)讲樵儭⒂?jì)算器定時(shí)查詢、獨(dú)立請求方式通信控制同步、異步知識(shí)點(diǎn)(3)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器分類按存取方式：ROM、RAM存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)緩存－主存、主存－輔存主存存儲(chǔ)原理靜態(tài)RAM、動(dòng)態(tài)RAM、ROM存儲(chǔ)器與CPU的連接高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)輔助存儲(chǔ)器知識(shí)點(diǎn)(4)輸入輸出系統(tǒng) 輸入輸出系統(tǒng)概述I/O系統(tǒng)組成：I/O軟件(I/O指令)、I/O硬件(接口、設(shè)備)外部設(shè)備I/O接口功能、組成I/O與主機(jī)信息傳送的控制方式程序查詢中斷存儲(chǔ)器直接存取方式知識(shí)點(diǎn)(5)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算方法及運(yùn)算器 講述數(shù)的表示進(jìn)制轉(zhuǎn)換原碼、補(bǔ)碼、反碼定點(diǎn)數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)定點(diǎn)。

3、運(yùn)算加減乘除浮點(diǎn)運(yùn)算其特殊性算術(shù)邏輯運(yùn)算單元快速進(jìn)位鏈知識(shí)點(diǎn)(6)指令系統(tǒng)機(jī)器指令指令格式：操作碼、地址碼操作數(shù)和操作類型數(shù)據(jù)傳送、算邏運(yùn)算、移位、轉(zhuǎn)移尋址方式與匯編語言對照學(xué)習(xí)指令格式舉例CISC及RISC技術(shù)知識(shí)點(diǎn)(7)CPU的結(jié)構(gòu)和功能CPU的結(jié)構(gòu)CU、ALU、寄存器、中斷系統(tǒng)指令周期取指、執(zhí)行、間址、中斷指令流水中斷系統(tǒng)。知識(shí)點(diǎn)(8)控制單元的功能及設(shè)計(jì)方法微操作命令的分析及功能組合邏輯設(shè)計(jì)微程序設(shè)計(jì)。第一章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概念重點(diǎn)當(dāng)今世界計(jì)算機(jī)的主流還是以馮·諾依曼結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)為代表重點(diǎn)要掌握以指令流和數(shù)據(jù)流為主線的計(jì)算機(jī)工作原理真正認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)內(nèi)部工作過程是逐條取指令、分析指令、執(zhí)行指令的過程重點(diǎn)與難點(diǎn)第一章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概念難點(diǎn)本章概念、名詞較多學(xué)生在此章基礎(chǔ)上，在深入學(xué)習(xí)以下各章后，逐步加深對本章的各種名詞、概念及整機(jī)工作原理的理解。嚴(yán)格講本章沒太多難點(diǎn)初學(xué)者一時(shí)不能很快理解利掌。

4、握重點(diǎn)與難點(diǎn)第二章 計(jì)算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用重點(diǎn)了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展史及它的應(yīng)用領(lǐng)域目的在于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的積極性重點(diǎn)與難點(diǎn)第三章 系統(tǒng)總線重點(diǎn)掌握系統(tǒng)總線在計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)中的地位和作用多總線結(jié)構(gòu)為克服總線瓶頸問題而采用的總線進(jìn)行判優(yōu)和通訊控制解決眾多部件爭用總線。重點(diǎn)與難點(diǎn)第三章 系統(tǒng)總線難點(diǎn)總線的通訊控制。重點(diǎn)與難點(diǎn)第四章 存儲(chǔ)器重點(diǎn)掌握存貯器的基本功能及各類存儲(chǔ)器讀寫信息的原理特別要注意半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的外特性和工作原理半導(dǎo)體與CPU的連接方式這樣可更加強(qiáng)對整機(jī)概念的理解。必須了解高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)、主存和外存的組成，以及他們在存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)中各自所起的作用重點(diǎn)與難點(diǎn)第四章 存儲(chǔ)器難點(diǎn)學(xué)習(xí)時(shí)必須從本質(zhì)上去認(rèn)識(shí)各種存儲(chǔ)芯片由于不同的其基本單元電路是不同的設(shè)計(jì)存儲(chǔ)芯片與CPU連接電路關(guān)鍵在于存儲(chǔ)芯片選片邏輯的確定學(xué)生必須將以前學(xué)過的電路知識(shí)綜合應(yīng)用，合理選用各種芯片，準(zhǔn)確畫出存儲(chǔ)器與C。

5、PU的連接電路圖。 重點(diǎn)與難點(diǎn)第五章 輸入輸出系統(tǒng)重點(diǎn)要求掌握三種主機(jī)與I/O交換信息的方式程序查詢程序中斷DMA明確不同控制方式各自所需的硬件及軟件編程方法尤其對中斷技術(shù)應(yīng)了解更深入才能進(jìn)一步加深理解整機(jī)的工作過程。重點(diǎn)與難點(diǎn)第五章 輸入輸出系統(tǒng)難點(diǎn)處理中斷過程中有各類技術(shù)配置相應(yīng)的各類硬件編寫相應(yīng)的軟件程序需記憶的內(nèi)容甚多，學(xué)生只有從根本上理解每個(gè)硬件的地位和作用，才能運(yùn)用自如。要真正認(rèn)識(shí)DMA與中斷傳送的區(qū)別前者發(fā)生在存儲(chǔ)周期結(jié)束時(shí)，后者發(fā)生在指令周期結(jié)束時(shí)，這就反映了DMA有挪用存儲(chǔ)周期的特點(diǎn)。重點(diǎn)與難點(diǎn)第六章 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算方法重點(diǎn)掌握計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示以及移位定點(diǎn)補(bǔ)碼加減運(yùn)算定點(diǎn)原碼一位乘和兩位乘及補(bǔ)碼Booth算法定點(diǎn)原碼和補(bǔ)碼加減交替除法浮點(diǎn)補(bǔ)碼加減運(yùn)算了解不同的運(yùn)算方法對運(yùn)算器結(jié)構(gòu)的影響，以及提高運(yùn)算速度采取的各種措施，包括快速進(jìn)位鏈的設(shè)計(jì)方法。重點(diǎn)與難點(diǎn)第六章 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算。

6、方法難點(diǎn)溢出判斷是各種運(yùn)算方法的一個(gè)難點(diǎn)定點(diǎn)運(yùn)算和浮點(diǎn)運(yùn)算判斷溢出的方法是不同的對于浮點(diǎn)運(yùn)算，應(yīng)特別注意區(qū)分浮點(diǎn)數(shù)和用補(bǔ)碼表示的浮點(diǎn)規(guī)格化形式這兩個(gè)概念前者指的是真值，后者指的是機(jī)器數(shù)由于補(bǔ)碼規(guī)格化數(shù)的特殊約定，兩者表示的數(shù)的范圍是不同的。掌握原碼和補(bǔ)碼運(yùn)算的最根本的區(qū)別在于對符號位的處理。原碼乘除法結(jié)果的符號均和數(shù)值部分的運(yùn)算分開進(jìn)行補(bǔ)碼乘除法結(jié)果的符號是在與數(shù)值部分的運(yùn)算過程中產(chǎn)生的值得注意的是機(jī)器內(nèi)只設(shè)加法器，故全部減法運(yùn)算實(shí)質(zhì)是通過加法操作實(shí)現(xiàn)的，這就有一個(gè)對減數(shù)求“補(bǔ)”的問題原碼除法中減去除數(shù)的絕對值，一律用加上除數(shù)絕對值的補(bǔ)碼實(shí)現(xiàn)應(yīng)特別注意[-x]補(bǔ)和[-x*]補(bǔ)的區(qū)別，其中x*是真值x的絕對值。若浮點(diǎn)數(shù)的階碼采用移碼運(yùn)算時(shí)，其運(yùn)算規(guī)則和溢出判斷規(guī)則與補(bǔ)碼運(yùn)算是不同的。重點(diǎn)與難點(diǎn)第七章 指令系統(tǒng)重點(diǎn)在第一章概述的基礎(chǔ)上深入系統(tǒng)地介紹指令的格式從本質(zhì)上來認(rèn)識(shí)機(jī)器語言的一般特征了解。

7、和掌握不同的地址格式和尋址方式對計(jì)算機(jī)硬件的要求，以及掌握操作數(shù)的尋址范圍和信息的加工過程。了解RISC的主要特點(diǎn)及其與CISC的區(qū)別。重點(diǎn)與難點(diǎn)第七章 指令系統(tǒng)難點(diǎn)掌握設(shè)計(jì)指令格式的方法學(xué)會(huì)根據(jù)指令系統(tǒng)的要求，確定指令字中各字段的位數(shù)及其含義。特別是在實(shí)際機(jī)器中，指令字長不一定等于存儲(chǔ)字長，因此應(yīng)格外注意各種尋址方法和地址格式的運(yùn)用。 重點(diǎn)與難點(diǎn)第八章 CPU的結(jié)構(gòu)和功能重點(diǎn)要認(rèn)識(shí)到機(jī)器的核心是CPU通過對CPU的功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的了解，掌握機(jī)器完成一條指令的全過程是在CPU的統(tǒng)一指揮—下進(jìn)行的掌握中斷技術(shù)在提高整機(jī)效能方面所起的作用流水技術(shù)為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的處理能力，開發(fā)系統(tǒng)的并行性，在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中大量采用流水技術(shù)。重點(diǎn)與難點(diǎn)第八章 CPU的結(jié)構(gòu)和功能難點(diǎn)中斷技術(shù)在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中起著重要作用為了更好地吃透這一內(nèi)容，建議結(jié)合第五章學(xué)習(xí)，便于建立整機(jī)概念。 重點(diǎn)與難點(diǎn)第九章 控制單元的功能重點(diǎn)理解控制單元為完成不同指令所發(fā)出的各種操作命令理解指令周期、機(jī)器周期、時(shí)鐘周期與操作命令的關(guān)系。重點(diǎn)與難點(diǎn)第九章 控制單元的功能難點(diǎn)微操作命令的分析多級時(shí)序系統(tǒng)重點(diǎn)與難點(diǎn)第十章 控制單元的設(shè)計(jì) 重點(diǎn)要求初步掌握控制單元的兩種設(shè)計(jì)方法進(jìn)一步理解組合邏輯控制器和微程序控制器在設(shè)計(jì)思想、硬件組成及其工作原理方面的不同。結(jié)合時(shí)序系統(tǒng)的概念，學(xué)會(huì)按不同指令要求，寫出其相應(yīng)的微操作命令及節(jié)拍安排。重點(diǎn)與難點(diǎn)第十章 控制單元的設(shè)計(jì)難點(diǎn)微程序控制是一種更規(guī)范的控制方法學(xué)會(huì)如何確定微指令格式，編出微指令的碼點(diǎn)是本章的難點(diǎn)。重點(diǎn)與難點(diǎn)Thanks。

總結(jié)

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