计算机组成原理：存储器校验与硬件构成解析

"该资源是西华大学2018年计算机组成原理期末复习的PPT，主要讲解了存储器的校验，特别是汉明码的理论及其在纠错中的应用。此外，还涵盖了计算机系统的基本构成、冯·诺依曼模型、硬件组件的功能以及计算机性能指标等重要内容。" 在计算机组成原理中，存储器的校验是确保数据正确存储和读取的关键环节。汉明码是一种常用的错误检测和纠正编码，它通过在原始数据中添加额外的检测位来实现这一目的。汉明码具备1位纠错能力，这意味着它能够检测并修正单个比特错误。为了构建一个能够纠正1位错误的汉明码，需要添加的检测位数量满足公式2k ≥ n + k + 1，其中n是原始数据的位数，k是额外添加的检测位数。 计算机系统由硬件和软件两大部分组成，硬件包括五大部件：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。冯·诺依曼计算机模型定义了存储程序的概念，即程序和数据以二进制形式存储在存储器中，并按照地址进行访问。运算器负责执行算术和逻辑运算，而控制器则控制指令的执行流程，包括取指令、分析指令和执行指令。 存储器是计算机的重要组成部分，分为主存储器（内存）和辅助存储器（硬盘）。每个存储单元都有一个唯一的地址，可以存储一个存储字，存储字的长度取决于机器字长。存储器的性能指标通常包括存储容量、访问速度和数据传输速率。 现代计算机的硬件性能指标包括机器字长（决定CPU一次能处理的数据位数）、运算速度（如每秒执行百万条指令MIPS或每秒浮点运算次数FLOPS）、主存和辅存容量等。硬件技术的发展，如集成电路的规模增大，从晶体管到大规模集成电路，对计算机性能的提升起到了关键作用。 在学习计算机组成原理时，理解这些基本概念和术语至关重要，例如MAR（存储器地址寄存器）、MDR（存储器数据寄存器）、CU（控制单元）、ALU（算术逻辑单元）、ACC（累加器）、PC（程序计数器）、IR（指令寄存器）等，它们构成了计算机硬件系统的核心组成部分。掌握这些知识对于理解和分析计算机的工作原理非常有帮助。