計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論ppt課件-文庫吧資料
2025-05-09 07:14本頁面
【正文】 自動(dòng)控制 測(cè)量和測(cè)試 信息處理 教育、衛(wèi)生 家用電器 人工智能 二、計(jì)算機(jī)硬件 二、計(jì)算機(jī)硬件 1)運(yùn)算器：完成算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、比較、轉(zhuǎn)移和測(cè)試等功能的部件。 計(jì)算機(jī)的分類 (可從不同的角度進(jìn)行 ) ? 模擬計(jì)算機(jī) (analogue puter): 數(shù)據(jù)的表示和處理以模擬信號(hào)進(jìn)行。 第 9章 主要教學(xué)內(nèi)容 參考書目： 1.(美 )RANDAL ； DAVID O‘HALLARON. 深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（修訂版） .(08年度暢銷榜 TOP50) .中國電力出版社 . 2. (荷 )ANDREW （英文影印版）（第 5版） .人民郵電出版社 . 3.(美 )DAVID ； JOHN 設(shè)計(jì)硬件 /軟件接口 (原書第 3版 ).機(jī)械工業(yè)出版社 . Hamacher Zvonko Vranesic Safwat Zaky著 .計(jì)算機(jī)組成 . 機(jī)械工業(yè)出版社 . 5. 唐朔飛 . 計(jì)算機(jī)組成原理 (第 2版 ).高等教育出版社 ；戴志濤；周鍥；楊旭東；張杰 .計(jì)算機(jī)組成原理 .科學(xué)出版社 . 全書教學(xué)學(xué)時(shí)安排 第一章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述 4學(xué)時(shí) 第二章 數(shù)據(jù)信息的表示 6學(xué)時(shí) 補(bǔ)充：基本數(shù)字邏輯部件及邏輯代數(shù) 4學(xué)時(shí) 第三章 運(yùn)算方法與運(yùn)算器 6學(xué)時(shí) 第四章 存儲(chǔ)系統(tǒng) 7學(xué)時(shí) 第五章 指令系統(tǒng) 6學(xué)時(shí) 第六章 中央處理器 8學(xué)時(shí) 第七章 流水線 （系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中學(xué)習(xí)） 第八章 系統(tǒng)總線 5學(xué)時(shí) 第九章 輸入 /輸出系統(tǒng) 8學(xué)時(shí) 共計(jì) 54學(xué)時(shí) 本章主要知識(shí)點(diǎn)： ?計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)由哪幾部分構(gòu)成、各有何作用？ ?馮諾依曼計(jì)算機(jī)的工作原理 ?計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) ?透明性概念 ?固件 ?計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià) 第一章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論 一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概念 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成：硬件 +軟件構(gòu)成的復(fù)雜的自動(dòng)化設(shè)備，由多層次結(jié)構(gòu)構(gòu)成。理解 程序查詢 、 程序中斷 和 直接存儲(chǔ)器訪問 3種基本 輸入輸出方式 各自的特點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)思路、需要的硬件支持 。 輸入輸出設(shè)備 合稱外圍設(shè)備，通過接口電路連接到總線上，進(jìn)而與主機(jī)的 CPU、存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)連接，在通信協(xié)議的控制下，與主機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 信息輸入輸出 。 總線 是影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的一個(gè)重要元素，涉及到的概念較多，有不同的總線標(biāo)準(zhǔn)，又與應(yīng)用聯(lián)系密切，多關(guān)注一些是必要的。 控制器 分為組合邏輯（ 更易學(xué)易懂） 和微程序兩種類型。 控制器的功能是指揮控制計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)執(zhí)行程序， 它要依據(jù)指令內(nèi)容、指令的執(zhí)行步驟向每一個(gè)部件提供它們運(yùn)行需要的控制信號(hào) 。 瀏覽典型指令系統(tǒng)的概貌是必要的，需要比較具體地了解 TEC2022計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)，這是完成 簡(jiǎn)單的匯編語言程序設(shè)計(jì) 的 必要條件 。 了解影響指令字長(zhǎng)的有關(guān)因素。 12 第５、６章 主要教學(xué)內(nèi)容 第５章 講解指令系統(tǒng)和匯編語言程序設(shè)計(jì)。 學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器分類和可用器件的存儲(chǔ)原理、讀寫過程的基本知識(shí)；了解存儲(chǔ)器的性能指標(biāo) ； 學(xué)習(xí) 主存的構(gòu)建技術(shù)，與 CPU的連接方式和讀寫時(shí)序關(guān)系 ；學(xué)習(xí) 高速緩存的構(gòu)建技術(shù)，運(yùn)行原理； 一般了解虛擬存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)方案和基本術(shù)語。 10 第 4章 主要教學(xué)內(nèi)容 第 4章 講解計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。 重點(diǎn)學(xué)習(xí) 定點(diǎn)運(yùn)算器 ，由完成算數(shù)與邏輯運(yùn)算的電路 ALU 和暫存運(yùn)算數(shù)據(jù)和中間結(jié)果的寄存器組 REGs 、保存結(jié)果特征狀態(tài)的 Flag 寄存器這３個(gè)主要部分組成。 數(shù)據(jù)的檢錯(cuò)糾錯(cuò)編碼技術(shù)是提高硬件可靠性的有效措施。 二進(jìn)制編碼和碼制轉(zhuǎn)換 是數(shù)據(jù)運(yùn)算的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。 輸 入 設(shè) 備輸 入 設(shè) 備 的 功 能 和 分 類 ， 最 常 用 的 輸 入 設(shè) 備鍵 盤 的 組 成 與 運(yùn) 行 原 理 ， 鼠 標(biāo) 設(shè) 備 的 功 能 和 工 作 原 理輸 出 設(shè) 備以 點(diǎn) 陣 方 式 顯 示 或 打 印 字 符 、 圖 形 或 圖 像 設(shè) 備 的 共 性 原 理輸 出 設(shè) 備 的 功 能 和 分 類 ， 最 常 用 的 輸 出 設(shè) 備C R T 和 液 晶 顯 示 器 的 一 般 構(gòu) 成 和 運(yùn) 行 原 理針 式 、 噴 墨 式 和 激 光 打 印 機(jī) 的 一 般 構(gòu) 成 和 運(yùn) 行 原 理接 口 接 口 的 功 能 ， 經(jīng) 過 總 線 連 接 外 設(shè) 與 C P U希 望 把 多 種 設(shè) 備 和 不 同 的 C P U 都 能 連 接 起 來 ( 個(gè) 性 化 處 理 )通 用 可 編 程 接 口 的 一 般 組 成 與 初 始 化 操 作 ， 中 斷 有 關(guān) 線 路接 口 標(biāo) 準(zhǔn) ： 串 行 接 口 ， 并 行 接 口 ， U S B 接 口 ， . . .輸 入 輸 出 方 式程 序 查 詢 方 式 ， 程 序 中 斷 方 式 ， 直 接 存 儲(chǔ) 器 訪 問 方 式通 道 方 式 ， 外 圍 處 理 機(jī) 方 式中 斷 源 的 分 類 ， 中 斷 優(yōu) 先 級(jí) 與 中 斷 排 隊(duì) ， 中 斷 屏 蔽中 斷 請(qǐng) 求 、 響 應(yīng) 和 處 理 （ 保 存 與 恢 復(fù) 中 斷 現(xiàn) 場(chǎng) ） 過 程D M A 接 口 卡 的 構(gòu) 成 ， D M A 傳 送 的 請(qǐng) 求 ， 響 應(yīng) 與 執(zhí) 行 過 程數(shù) 據(jù) 表 示 、 運(yùn) 算數(shù) 據(jù) 類 型 ( 整 型 、 浮 點(diǎn) 型 、 邏 輯 型 、 B C D 碼 、 字 符 型 ) 的 表 示 ， 中 文 的 輸 入 碼 、 內(nèi) 碼 、 字 形 碼進(jìn) 位 計(jì) 數(shù) 制 ， 二 進(jìn) 制 與 十 進(jìn) 制 數(shù) 據(jù) 之 間 的 轉(zhuǎn) 換 ， 二 進(jìn) 制 數(shù) 據(jù) 運(yùn) 算 規(guī) 則整 數(shù) 、 小 數(shù) 的 原 、 反 、 補(bǔ) 碼 的 編 碼 與 表 示 ， 機(jī) 器 數(shù) 和 數(shù) 的 真 值補(bǔ) 碼 加 、 減 法 運(yùn) 算 規(guī) 則 與 實(shí) 現(xiàn) 算 法 ， 原 碼 一 位 乘 、 除 法 的 規(guī) 則 與 實(shí) 現(xiàn) 算 法３ 種 常 用 的 檢 錯(cuò) 糾 錯(cuò) 碼 的 實(shí) 現(xiàn) 原 理 與 應(yīng) 用 場(chǎng) 所運(yùn) 算 器 部 件算 術(shù) 與 邏 輯 運(yùn) 算 部 件 A L U 的 原 理 性 線 路 設(shè) 計(jì) ， 串 行 進(jìn) 位 與 并 行 進(jìn) 位 的
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