哈尔滨工业大学计算机组成原理课程课件精选

资源摘要信息:"哈工大计算机组成原理课件（刘宏伟ppt）" 知识点一：计算机组成原理 计算机组成原理是一门研究计算机系统结构和内部工作机制的基础课程，涵盖了计算机硬件的各个方面，包括中央处理单元(CPU)、存储系统、输入输出系统以及它们之间的通信机制。通过学习这门课程，学生能够了解计算机如何组织和运作，以及如何设计和优化计算机系统。 知识点二：计算机系统简介 计算机系统简介部分将介绍计算机的历史发展、分类、工作原理以及体系结构。这部分内容为计算机组成原理的学习打下基础，让学生对计算机系统有一个宏观的认识，了解计算机从早期的电子管、晶体管到现代的集成电路的发展历程。 知识点三：计算机的基本组成 计算机的基本组成部分会详细讨论计算机的核心构件，包括中央处理单元（CPU）、内存、输入输出设备等。其中CPU又细分为算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）、寄存器等组件。此部分将深入分析这些组件的功能以及它们是如何协同工作来执行计算机程序的。 知识点四：主存储器 主存储器部分主要讲述计算机内存的工作原理和架构，涉及内存的分类、存储单元的构成、地址映射、存储器的组织结构、以及内存的访问方式等。内存是计算机处理数据和程序指令的关键部分，理解其原理对于深入学习计算机组成原理至关重要。 知识点五：无符号数和有符号数 无符号数和有符号数部分将介绍计算机中的数制表示方法，包括二进制、八进制、十六进制等。同时，重点讲解无符号数和有符号数的区别及其在计算机中的表示和处理方式。该部分有助于学生掌握计算机如何处理正负数，以及相关的算术运算。 知识点六：定点运算 定点运算部分着重于计算机中的算术运算，特别是整数的加法、减法、乘法和除法等基本操作。这部分内容不仅涵盖了基本的算法和算术电路设计，还会涉及到溢出检测、补码运算等高级概念。 知识点七：指令流水 指令流水部分将引入流水线技术，这是一种提高计算机处理器性能的技术。内容包括流水线的基本概念、不同类型的流水线（如单周期、多周期、超标量流水线）、流水线中的冲突处理以及性能提升策略等。通过本部分的学习，学生能够理解如何设计和优化CPU的指令执行过程。 知识点八：微程序设计 微程序设计部分将介绍微程序控制单元的设计原理，这是计算机控制单元的一种实现方式。微程序设计涉及微指令、微操作、微循环等概念，以及如何通过微程序实现复杂指令的控制逻辑。 知识点九：DMA方式 DMA（直接存储器访问）方式部分将讲解计算机中高效的数据传输方法。DMA允许外围设备直接访问主内存，无需CPU介入，从而提高了数据传输的效率。本部分会介绍DMA的工作原理、DMA控制器的结构和DMA操作的实现。 知识点十：计算机的发展史 计算机的发展史部分将回顾计算机技术从诞生到现在的历史进程，讲述不同历史阶段的重大发明和技术创新，以及它们对计算机科学和工业的影响。这有助于学生了解计算机技术的演化路径，以及未来可能的发展趋势。 这些知识点覆盖了计算机组成原理的核心内容，为学生构建了一个全面的计算机硬件知识体系。通过学习，可以更好地理解计算机的工作原理和设计思想，为深入研究计算机科学打下坚实的基础。