《计算机组成与结构》深度解析备课笔记

"《计算机组成与结构》是一门深度探讨计算机内部运作机制的课程，由资深教师根据多年教学经验和40多本参考书籍编撰而成，旨在帮助学生掌握计算机系统各组成部分的工作原理，理解硬件发展趋势，并为后续学习和工作奠定基础。课程包括计算机系统概论、信息编码、运算方法、指令系统、CPU、存储器件、存储系统、系统总线、输入输出系统和输入输出设备等十个章节。" 《计算机组成与结构》这门课程详细介绍了计算机的各个核心组件和工作流程。首先，第一章“计算机系统概论”讲解了计算机的基本构成、冯·诺依曼模型、系统层次结构以及计算机的历史和应用，重点在于理解冯·诺依曼结构及其对现代计算机设计的影响。 第二章“数字化信息的编码与数据表示”深入探讨了计算机中数据的表示方式，如原码、补码、反码和移码，以及数据校验技术，如海明校验码和CRC码。这部分内容对于理解数据在计算机内部的处理至关重要。 第三章“运算方法与运算部件”涵盖了数值运算的基本方法，包括加减法、乘法和除法运算，以及定点运算器的组成。学生需要掌握这些运算方法，以便理解和设计实际的运算逻辑。 接下来的章节分别讲述了指令系统、中央处理器的设计、存储器件（如内存和外存）、存储系统的层次结构、系统总线的角色以及输入输出系统的工作原理。这些内容构建了计算机硬件的基础框架。 最后，“输入输出设备”章节讨论了键盘、鼠标、显示器等各种I/O设备，以及它们如何通过I/O系统与计算机其他部分交互。 学习《计算机组成与结构》不仅可以增进对计算机硬件的理解，还有助于提升解决实际问题的能力，比如优化代码执行效率、设计高效的算法，甚至参与硬件级别的系统设计。这门课程是计算机科学与技术专业的必修课，它为学生提供了从底层理解计算机运作的宝贵视角，是进一步学习计算机接口技术、操作系统、编译原理等高级主题的基础。