王爱英主编计算机组成原理课件内容概览

计算机组成原理是一门研究计算机系统基础结构和工作原理的课程，是计算机科学与技术专业的重要基础课程。该课程主要涵盖了计算机系统的核心组成部分和工作方式，旨在使学生理解计算机是如何处理数据、执行程序，并以此为基础进行各种高级功能的实现。以下将围绕提供的文件信息详细阐述相关知识点。 ### 第一章 计算机系统概论 #### 关键知识点： - 计算机的发展历程：从早期的机械计算机到现代的电子计算机，包括不同类型的计算机（如个人计算机、大型机、超级计算机等）的发展和应用。 - 计算机的基本概念：计算机系统的工作原理，包括冯·诺依曼体系结构和哈佛体系结构。 - 计算机系统的层次结构：从硬件到软件的不同层次，包括微程序级、机器语言级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级和应用级。 ### 第2章 计算机的逻辑部件 #### 关键知识点： - 基本逻辑门电路：与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。 - 逻辑门电路的组合：利用基本逻辑门实现复杂逻辑功能的组合电路设计。 - 触发器和寄存器：用于存储位和数据的数字逻辑组件，包括RS触发器、D触发器、JK触发器等。 - 计数器和移位寄存器：用于实现计数和数据移位功能的逻辑部件。 ### 第3章 数制与码制 #### 关键知识点： - 数制：主要包括二进制、八进制、十进制、十六进制等不同数制的定义、表示和相互转换。 - 码制：例如BCD码（二进制编码的十进制数）、ASCII码（美国信息交换标准代码）等字符编码标准。 - 定点数和浮点数：定点数的表示方法和特点；浮点数的表示标准IEEE 754，包括单精度和双精度浮点数格式。 ### 第4章 主存储器 #### 关键知识点： - 存储器的基本概念：随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）和存储器的存取速度等基本概念。 - 半导体存储器的分类：静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）的原理和特点。 - 存储器的组织：包括存储器芯片的结构、存储器的地址映射、以及缓存（Cache）的原理和设计。 - 多级存储器结构：CPU和存储器之间的多级存储层次结构，包括寄存器、高速缓存、主存和辅存。 ### 第5章 指令系统 #### 关键知识点： - 指令的格式：指令的组成（操作码、地址码等）、指令的编码方式。 - 指令集架构：不同类型的指令集架构，如复杂指令集计算（CISC）和精简指令集计算（RISC）。 - 指令的寻址方式：直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、基址寻址、变址寻址和相对寻址等。 - 指令周期和控制信号：CPU如何执行指令，包括取指、译码、执行、访内存和写回等阶段。 ### 第7章 存储系统 #### 关键知识点： - 存储系统的设计目标：优化存储系统的性能和成本。 - 高速缓存的映射策略：全相联映射、直接映射和组相联映射等高速缓存映射方法。 - 虚拟存储器：虚拟地址到物理地址的映射机制，以及页式、段式和段页式存储管理技术。 ### 第8章 辅助存储器 #### 关键知识点： - 磁盘存储器的工作原理：磁盘的构造、磁盘的读写过程、磁盘阵列（RAID）技术。 - 光存储技术：光盘的存储原理、CD、DVD以及蓝光技术的应用。 - 固态驱动器（SSD）：SSD的工作原理、优势和局限性。 - 文件系统：操作系统中负责管理文件存储、检索、共享和保护的系统软件。 通过以上的知识点梳理，我们可以对计算机组成原理有一个全面的理解，从而为进一步的学习和研究打下坚实的基础。王爱英主编的《计算机组成原理》教材由清华大学出版社出版，作为教材和参考资料具有重要的学术价值和实用意义。