计算机组成原理：2进制求补电路详解及工作原理

计算机组成原理是一门核心的专业基础课程，它深入研究计算机硬件的实现方式、工作原理及其在计算机系统中的作用。课程的重点内容涵盖了计算机系统的关键组成部分，包括： 1. **运算方法和运算器**：讲解数据在计算机中的表示和编码，如数值、非数值数据、整数、小数和汉字的处理。运算器的焦点在于定点运算、浮点运算和逻辑运算，以及其实现方式。 2. **内部存储器**：介绍存储器芯片的结构，如SRAM和DRAM，以及存储器的组织、连接和高速缓存(Cache)的工作原理。 3. **指令系统**：探讨指令格式、寻址方式和典型指令的设计，这对于理解计算机如何接收和执行命令至关重要。 4. **中央处理器(CPU)**：剖析CPU的组成，包括控制器的设计和实现技术，以及CPU如何协调其他部件进行运算。 5. **总线系统**：解释总线的概念，它是数据和控制信号在硬件之间传输的通道，涉及到总线技术的基本原理。 6. **外围设备**：研究各种外围设备如硬盘、打印机、键盘等的基本工作原理，了解它们如何与CPU和内存协作。 7. **输入输出系统**：探讨输入设备如键盘和鼠标，以及输出设备如显示器的工作原理，以及输入输出控制方式的设计。 8. **操作系统支持**：涉及操作系统在内存管理、进程调度和虚拟存储器方面的功能，这些都是硬件与用户交互的关键环节。 课程的学习难点在于内容繁多且结构复杂，要求学生具备一定的数字逻辑基础。学习策略包括深入理解每个组件的结构和工作原理，结合实际练习加深理解。电子计算机按照功能和特性的差异可以划分为模拟计算机和数字计算机，其中数字计算机又细分为专用计算机和通用计算机，以及不同的机器类型，如巨型机、大型机等，各有其优缺点和适用场景。 通过本课程的学习，学生将建立起计算机硬件体系的宏观认知，为后续学习操作系统、接口与通信等高级课程打下坚实基础。