郑州大学计算机组成原理课程详解：体系结构与设计

"计算机组成原理是一门介绍计算机各组成部分如运算器、控制器、存储系统等组织结构、功能及其相互连接的课程，是计算机科学与技术专业的重要基础知识。通过学习，学生能理解计算机的工作原理，形成整机概念，并通过实验提高实践能力。教学大纲包括概论、数据表示、运算方法和运算器、指令系统、控制器、存储系统、输入输出系统、外部设备以及计算机系统等多个章节。 在第一章概论中，定义了计算机的基本概念，强调其电子数字计算机的本质，即基于电子器件、无需人工干预、处理数字化信息并执行算术和逻辑运算。计算机被划分为两个层次：内部特征，如高速高集成度开关元件、数字化信息编码、逻辑判断和存储程序；外部特征则涉及快速性、准确性、逻辑性和通用性。计算机的发展历史被详细划分，例如第一代计算机主要依赖电子管，体积庞大且性能较低，主要用于科学计算；而第二代计算机引入了晶体管，标志着计算机技术的重大进步。 后续章节会深入探讨数据在计算机中的表示方式，运算方法，以及指令系统的结构。控制器负责解释和执行指令，存储系统负责存储数据和指令，输入输出系统则确保数据的交换和计算机与外部设备的交互。最后，课程还会讲解计算机外部设备的种类和计算机系统的整体架构。 这门课程旨在让学生不仅掌握理论知识，还能通过实践环节深化理解，为以后在信息技术领域发展打下坚实基础。"