计算机组成原理计算机组成原理首都师范大学信息工程学院联络方式课件网址:ftp://yangxishan.ie.cnu.edu.cn用户名:yangxishan口令:1126E-mail:yangxishan1126@163.comTel:135524410102课程绪论1.课程性质、目的及任务2.教学的主要内容3.与其它课程的关系说明4.教材与参考书目介绍5.实验教学环节介绍6.本课程的学习方法与考核方式3课程性质、目的及任务计算机组成原理是硬件类课程，是计算机及其相关专业的主干课程之一。按照国家教指委2005规范，计算机相关专业的学生都应具有系统的计算机的硬件知识，使学生能够从本质上来认识计算机的组成及其工作原理，并且初步掌握计算机硬件系统的分析方法，为后续的专业课程打基础，也为将来更好地利用计算机从事科学研究、工程设计、数据处理及自动控制等方面的工作典定基础知识。通过基本理论的学习，能进一步关注新技术、新动向，以适应计算机飞速发展的需要。4问题:你对计算机的硬件是如何理解的?目前你对计算机硬件了解到什么程度?5计算机主机箱示意图计算机主机箱示意图电源导线和电缆硬盘软驱内存微处理器扩展槽（CPU）扩展卡主板6教学的主要内容以逻辑电路为基础，以单机系统为对象，讲解计算机各主要部件的组成、工作原理、逻辑实现方法，从而了解计算机最低层硬件软件的配合与功能的划分，系统地了解计算机内部的运行机制。单机：非多机系统，非多处理机结构基本：不一定是最高性能，最合理的组成，而是最基础的必要的组成部分。兼顾介绍当前最新发展和趋势。7计算机硬件系统组成(1)运算器运算器部件是计算机中进行数据加工的部件，其主要功能包括：1.执行数值数据的算术加减乘除等运算，执行逻辑数据的与或非等逻辑运算，由一个被称为ALU的部件完成。2.暂时存放参加运算的数据和中间结果，由多个通用寄存器来承担。3.运算器通常也是数据传输的通路。8计算机硬件系统组成(2)控制器运算器控制器是计算机中控制执行指令的部件：一.正确执行每条指令1.首先是取来一条指令，2.接着分析这条指令，3.再按指令格式和功能执行这条指令二.保证指令按规定序列自动连续地执行。三.对各种异常情况和请求及时响应和处理。说到底，控制器要向计算机各功能部件提供每一时刻协同运行所需要的控制信号9计算机硬件系统组成(3)控制器运算器由高速缓冲存储器、主存储器、外高速缓存存储器所组成的多级（层）存储器系统，是计算机中用于存储程序和数据的系统。主存储器这三级存储器各自的功能分工、所用的外存设备存储介质的工作原理和特性各不相同。将作为三个部分分别讲解。10计算机硬件系统组成(4)控制器运算器输入设备高速缓存输入设备是向计算机中送入程序和主存储器数据的有一定独立功能的设备，通过接口和总线与计算机主机连外存设备通，用于人—机交互联系，如计算机键盘和鼠标等。11计算机硬件系统组成(5)控制器运算器高速缓存输入设备主存储器输出设备外存设备输出设备是计算机中用于送出计算机内部信息的设备，例如打印机、显示器等。12计算机硬件系统组成(6)控制器运算器高速缓存输入设备主存储器输出设备外存设备这些部件和设备通过总线和接口连接在一起,构成计算机整机系统，协同运行。13计算机硬件系统组成第5、6章第2、3章控制器运算器高速缓存线总输入输入设备主存储器输出输出设备外存设备接口第4章第8章第7章14教学章节安排第一章计算机系统概论第二章数码系统第三章运算方法和运算器第四章存储系统第五章指令系统第六章中央处理器153.与其它课程的关系：数字逻辑和计算机系统结构集成电路计算机组成原理微机原理与接汇编语言程口技术序设计先修课后续课数字系统设计自动化操作系统计算机网络16实验教学环节课程内容的工程性、技术性、实用性都比较强，因此，在学习计算机组成的原理性知识之外，还应有相应的实验技能训练。实验室中16位字长的教学计算机系统（THunion），为讲课提供实例内容,为教学实验提供实验平台。17实验教学学时安排序号实验项目学时安排实验一教学机认识实验2学时实验二运算器实验12学时实验三运算器实验22学时实验四半导体存储器扩展实验2学时实验五教学机的汇编程序实验2学时实验六