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计算机组成结课论文

01月08日 编辑 fanwen51.com

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“计算机组成原理”课程论文 摘要:《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业的一门核心的专业必修课程。本门课程采用从计算机的整体知识框架入手,逐步展开说明。详细讲述了计算机组成原理,计算机是一台由许多独立部件构成的机器,它的功能可由其各个独立部件的功能来描述,而每个独立部件又可以由其内部更精细的结构和功能来描述。根据计算机组成原理的结构,本门课程把课程内容分为四大模块:

(1)计算机的概论;

(2)计算机系统的硬件结构;

(3)中央处理器;

(4)控制单元;四个模块一次递进,逐步进入计算机的内核部分。 计算机系统由“硬件”和“软件”两大部分组成。计算机的软件由可以分为“系统软件”和“应用软件”两种。系统软件用来管理计算机;应用软件用来实现各项用户功能。计算机软件实现这些功能的基础是硬件的支持。在一定程度上硬件的功能和软件的功能可以相互替代,硬件的功能是速度快,但实现起来难度大,电路复杂,可移植性查;软件更加灵活,但是运行的素的并硬件慢很多。

一、本书主要知识点 第一篇 概论

1、第一章 计算机系统概论

(1)主要知识点 本章重点突出计算机组成的概貌和框架,由此简洁明了地了解计算机内部的工作过程实际上是指令流和数据流在此框架内由I/O→存储器→CPU→存储器→I/O 的过程,是通过逐条取指令、分析指令和执行指令来运行程序的。同时要了解到当今计算机尽管发展到千变万化的程度,但其最根本的组成原理还是基于冯诺依曼的结构。

(2)内容掌握情况 本章介绍了计算机硬件的基本组成、计算机体系结构、以及计算机系统层次结构。通过本章的学习对于计算机的宏观结构有了一个总体的概念,明白了计算机是由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成计算机系统,并规定了这五部分的基本功能。通过没个基本部件实现相关的功能,从而形成一个完整的计算机框架结构。 图1 计算机的结构 冯诺依曼计算机的特点是本章学习的重点内容,事先将程序(包含指令和数据)存入主存储器中,计算机在运行程序时就能自动地、连续地从存储器中依次取出指令且执行。这是计算机能高速自动运行的基础。计算机的工作体现为执行程序,计算机功能。如果程序现在是顺序执行的,每取出一条指令后PC内容加l,指示下一条指令该从何处取得.如果程序将转移到某处,就将转移的目标地址送入PC,以便按新地址读取后继指令。所以,PC就像一个指针,一直指示着程序的执行进程,也就是指示控制流的形成。虽然程序与数据都采用二进制代码,仍可按照PC的内容作为地址读取指令,再按照指令给出的操作数地址去读取数据。 通过第一章的学习,从宏观上引入了计算机的组成原理和工作原理,本书就是围绕计算机的这种结构,展开说明计算的组成以及如何工作的。

2、第二章 计算机的发展及应用 第二章作为自学内容,讲述了计算机的发展史,通过历史来展示现在计算机所处的发展阶段。从1946 年ENIAC 诞生到二十世纪

五、六十年代,由于构成计算机的元器件发展变化(由电子管→晶体管→集成电路),使计算机的性能有了很大提高,每隔6 至7 年,计算机便更新换代一次,运算速度约提高一个数量级。而到了二十世纪七十年代,自从Intel 公司生产了第一个微处理器芯片后,随着集成度成倍的提高,以每隔18 个月 表1 计算机的发展历程 芯片上的晶体管数就翻一番的速度使计算机得到极为广泛的应用,以至整个社会从制造时代进入到信息时代,出现了知识大爆炸。 第二篇 计算机系统的硬件结构

3、第三章 系统总线 图2 总线实现结构示意图 总线是计算机中一个非常重要的部件,在计算机中,各个部件之间是相对独立工作的。但是各个部件之间的联系又是非常紧密的,彼此之间需要大量的数据交换。为此引出了总线这个部件。计算机系统的五大部件之间互联方式有两种,一种是各个部件之间使用单独的连线,称为分散链接;另一种是将各部件连到一组公共信息传输线上,称为总线连接。本章重点研究总线的连接方式。 总线是连接多个部件的信息传输线,是各个部件共享的传输介质。 总线按照传输方式可以分为并行传输总线和串行传输总线;总线按照连接部件的不同可以分为片内总线、系统总线和通信总线。 总线的特性和性能指标,根据总线的不同分别研究了总线的特性、性能标准和总线的行业标准。 总线的用处不同则有单总线结构和多总线结构。 由于总线是多个部件同时使用,因此存在总线的判优逻辑。

4、第四章 存储器 存储器是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。随着计算机发展,存储器在系统中的地步越来越重要。 图3 存储器的分类 存储器在计算机中可实现如下功能:输入设备输入程序和数据,存储器写操作;CPU读取指令,存储器读操作;CPU执行指令时需读取操作数,存储器读操作;CPU将处理的结果存入存储器 ,存储器写操作;输出设备输出结果, 存储器读操作; 对于一个存储器来说需要明白以下概念: 存储元:存储器的最小组成单位,用以存储1位二进制代码。 存储单元:是CPU访问存储器基本单位,由若干个具有相同操...

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