计算机组成原理：存储器与CPU结构详解

本节课程内容总结主要涵盖了计算机组成原理的基础知识，由大连理工大学软件学院的周宽久教授所讲授。课程内容包括五个主要部分： 1. 存储器的理论与分类： - 存储器根据不同的标准被分为多种类型，如按存储介质可分为磁存储器、半导体存储器等；按存取方式有顺序存取、随机存取等；按在计算机中的角色可分为主存储器、辅助存储器等。 - 存储器层次结构是关键概念，涉及不同层次之间的数据交换和缓存机制。 2. 主存储器： - 提到大小端概念，即数据在内存中的存储形式，大端模式和小端模式会影响数据的读写操作。 - 清刷新方法是存储器维护数据稳定性的过程，特别是对于易失性存储器如RAM。 - 随机存取存储器（RAM）是主存的核心，其工作原理、时序控制以及与CPU的交互至关重要。 3. 计算机硬件结构： - 课程深入探讨了系统总线，它是连接CPU、内存和外设的关键组件，负责数据和控制信号的传输。 - 输入输出系统介绍计算机与外部设备的通信，包括接口设计和协议。 4. 中央处理器(CPU)： - 讨论了数的表示和运算方法，以及指令系统，涉及汇编语言和汇编程序设计。 - CPU的结构和功能包括寄存器、ALU（算术逻辑单元）等组成部分，以及它们在执行指令过程中的作用。 5. 控制单元(CU)： - 控制单元是CPU内的核心部件，负责解释指令和控制其他硬件组件的运行。 - 控制单元设计涉及硬件层面的实现，包括指令译码、控制逻辑等。 此外，课程还涵盖了FPGA技术及Verilog编程，以及并行程序设计等内容，强调了实践技能的培养。考核方式包含卷面考试、实验和平时成绩，其中实验部分包括汇编、FPGA技术和并行编程的实践操作。教材选用的是唐朔飞教授的《计算机组成原理》作为主要参考书目。 课程从计算机系统的基本概念出发，逐步深入到硬件结构的细节，旨在使学生全面理解计算机的运作原理和设计原理。通过学习，学生将掌握计算机硬件的核心要素，为后续的专业发展打下坚实基础。