计算机组成原理复习要点与设计实例

计算机组成原理是信息技术领域的重要基础知识，它涵盖了计算机硬件的各个方面，包括计算机体系结构、数据表示与运算、存储系统、指令系统、控制器设计等核心内容。以下是对该复习提纲的详细解读： 1. **考试题型**：复习提纲明确了考试形式，分为选择题、名词解释题、简答题、计算与设计题以及分析题，分别对应不同层次的考察，确保了对知识的全面测试。 2. **冯诺依曼计算机特点**：复习中首先会涉及冯诺依曼计算机模型的基本概念，这是理解现代计算机架构的基础，包括其存储程序、顺序执行、使用二进制和存储器分段等关键特征。 3. **数值表示**：涉及原码、反码、补码和移码的区别，这些都是用来表示和处理数值数据的编码方式，尤其是在进行算术运算时，正确地理解和应用这些编码至关重要。 4. **溢出检测**：在算术运算中，溢出是指结果超出了数据类型的最大或最小值，了解溢出的含义以及如何检测溢出是防止程序错误的关键。 5. **浮点数运算**：浮点数的表示涉及到阶码和尾数，学习浮点数加减运算的规则和处理方法，对于理解和实现高性能科学计算和数值分析至关重要。 6. **存储系统与扩展**：存储系统的特性、分类，如静态RAM（DRAM）的刷新机制，以及存储扩展方法如字位扩展，都是复习的重点。此外，还可能涉及内存管理，如地址映射和存储器分配。 7. **指令寻址与机器周期**：理解指令寻址方式、指令字长和机器字长的关系，同时掌握CPU周期（机器周期、时钟周期和指令周期）的概念，这些都是衡量CPU性能的基础。 8. **控制器设计**：从组合逻辑控制器到微程序控制器，微指令和微程序流程的设计，以及总线判优控制和系统总线等，这些都是现代计算机设计的核心技术。 9. **I/O接口与中断处理**：了解不同类型的I/O接口（如程序查询方式和中断方式），中断服务程序、中断向量等，是理解和设计计算机系统交互能力的关键。 10. **实际问题计算与设计**：复习提纲列举了一些具体的计算和设计题目，如内存扩展和CPU与存储器连接图的设计，这些题目旨在考察学生将理论知识应用于实际问题的能力。 在复习过程中，除了记忆理论知识，还需通过大量的练习题来巩固理解和应用能力，尤其是计算题和设计题部分，能够帮助考生深入理解计算机组成原理的原理和操作。通过这些知识点的学习，计科专业的学生能够为计算机硬件系统的理解和设计打下坚实基础。