第一章

1.1课程内容结构

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计算机组成原理之机器(1-5)

  • 计算机系统基本概念
  • 总线
  • 存储器
  • 输入输出系统

计算机组成原理之数字(6)

  • 计算机中的数的表示
  • 计算机的运算方法和运算器

计算机组成原理之CPU(7-10)

第一代 1946-1957 电子管计算机
第二代 1958-1964 晶体管计算机
第三代 1965-1971 中小规模集成电路计算机
第四代 1972-1990 大规模和超大规模集成电路计算机
第五代 1991- 巨大规模集成计算机

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1.3计算机系统简介

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计算机系统的抽象及其分层
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1.4计算机体系结构和计算机组成关系

计算机体系结构

程序员所见到的计算机系统的属性概念性的结构与功能 指令系统,数据类型,寻址技术,I/O机理

计算机组成原理

实现计算机体系结构所体现的属性 具体指令的实现


2.1冯诺依曼体系结构

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特点

  1. 计算机由五大部件组成:存储器,运算器,控制器,输入设备,输出设备。
  2. 指令和数据以同等地位存于存储器,可按地址顺序访问。
  3. 指令和数据用二进制表示。
  4. 指令由操作码和地址码组成。
  5. 存储程序,程序在计算机中顺序存放。
  6. 以运算器为中心。(不合理:花大量的时间进行数据传输,降低了运算器数据运算的效率)

    2.2现代计算机硬件框图

    CPU框架图
    存储器框架图
    RAM和ROM
    CHACH

    2.3计算机的工作步骤


3.1计算主要技术指标

TODO:华中科技大学 | 例题?

1-机器字长

2-运算速度

3-存储字长

第六章:计算机的运算方法

6.1无符号整数和有符号整数

计算机组成原理 - 图10
应用
无符号数的应用:计数|寻址|存储其他数据类型(文本图像音频视频)
原码:用于存储部分实数|用于采样模拟信号
补码:存储n位存储单元中的有符号整数
计算机中小数用什么表示???——————浮点数

原码(符号加绝对值表示法)

整数
计算机组成原理 - 图11

小数
计算机组成原理 - 图12

补码

原码和补码之间的关系————反码和移码

移码和补码的关系

补码与移码只差一个符号位。
对一个数补码的符号位取反得到该数的移码;对一个数移码的符号位取反得到该数的补码。

6.2数的定点表示和浮点表示

6.3定点运算

64浮点四则运算

6.5算术逻辑单元