计算机组成原理：定点运算器结构与特点

"定点运算器的基本结构-计算机组成原理（白中英）课件" 本文主要探讨了计算机组成原理中的一个重要组成部分——定点运算器的基本结构。运算器是计算机硬件的核心部分，它包括算术逻辑单元（ALU）、阵列乘除器、寄存器、多路开关、三态缓冲器和数据总线等多个逻辑部件。这些部件协同工作，负责执行计算任务并传输数据。 首先，ALU是运算器的心脏，执行加、减、逻辑运算等基本操作。阵列乘除器则用于快速完成乘法和除法运算。寄存器则用来暂时存储数据，便于运算过程中的数据传输。多路开关和三态缓冲器则在数据总线上传输和控制数据流动，确保数据准确无误地到达目的地。 计算机的运算器结构通常有三种类型，其中单总线结构的运算器是讨论的重点。在这种结构中，所有部件都连接到同一个数据总线上，允许数据在任何两个寄存器或一个寄存器与ALU之间传递。然而，由于单总线结构在同一时间只能传输一个操作数，因此需要额外的缓冲寄存器（如A、B缓冲寄存器）来分步传输两个操作数。这种结构的控制电路相对简单，但其操作速度相对较慢。 计算机组成原理这门课程不仅涉及硬件结构的详细分析，还包括实现方式和工作原理的学习。学生需要理解计算机的各个功能部件如何构成，以及它们在整体系统中的作用，同时还需要具备一定的数字逻辑基础知识。课程内容广泛，涵盖了计算机系统概述、运算方法、存储器、指令系统、中央处理器、总线系统、外围设备、输入输出系统以及操作系统支持等多个方面。 学习这门课程对于计算机及相关专业的学生至关重要，因为它为后续的专业课程（如操作系统、接口与通信等）打下坚实基础，并且是考研的必考科目。在学习过程中，学生应注重分析结构、理解原理，并通过大量练习来巩固知识。 定点运算和浮点运算都是计算机中进行数值处理的方法，定点运算通常用于处理整数和小数，而浮点运算则更适用于科学计算，处理更大范围和精度的数值。逻辑运算则是进行真值判断和位操作的基础。 此外，内部存储器，尤其是高速缓存（CACHE），在提高计算机性能中起到关键作用，因为它们减少了访问主存的时间。指令系统和寻址方式决定了CPU如何执行程序，而中央处理器（CPU）的实现技术和控制器的设计直接影响着计算机的运算速度和效率。 总结来说，定点运算器的基本结构和计算机组成原理是理解计算机系统运作的关键，而深入学习这门课程将有助于掌握计算机硬件和软件交互的深层次知识。