1計算機組成與結構陳自紅2概述計算機組成：主要指計算機硬件的具體實現方式及工作原理從三方面掌握本課程內容硬件結構：從物理上、邏輯上掌握計算機各部件和器件的構成和作用實現方式：硬件聯接形式和內部處理方式（如控制器、運算器的實現方式等）工作原理：計算機各部分內部工作過程3本課程的重要地位

本課程是計算機及相關專業的核心專業基礎課，對后續課程（操作系統、接口與通信等）的學習十分重要。考研必考課程。通過課程的學習主要掌握以下內容

本課程主要講授單處理機系統的組成及工作原理。分析和說明計算機由哪些功能部件組成（結構），各功能部件在整機中的作用，以及它們如何完成各自所分配的任務（工作原理）。學習難點 內容較多、結構復雜、要有數字邏輯的基礎學習思路（方法） 分析結構、弄清原理、多做練習4

主要內容計算機系統概述（計算機基礎、基本概念）運算方法和運算器（計算機中數據的表示和編碼：包括數值、非數值數據，整數、小數，漢字，校驗碼等。計算機中運算方法：定點運算、浮點運算、邏輯運算。運算器及實現)內部存儲器(存儲器芯片的結構與工作原理，存儲器的組織與連接，高速存儲器、ＣＡＣＨＥ等)指令系統（指令格式、尋址方式、典型指令）中央處理器（CPU的組成及工作原理，控制器的實現，ＣＰＵ實現技術）總線系統（總線概念、總線技術）外圍設備（典型外圍設備基本工作原理）輸入輸出系統（輸入輸出控制方式）操作系統支持(調度，存儲管理，虛擬存儲器等)5第一章計算機系統概論第一節計算機分類 電子計算機從總體上來說分為兩大類:電子模擬計算機和電子數字計算機。電子模擬計算機的特點是數值由連續量來表示,運算過程也是連續的。電子數字計算機的主要特點是按位運算,并且不連續地跳動計算。6數字計算機又可分為專用計算機和通用計算機。專用和通用是根據計算機的效率、速度、價格、運行的經濟性和適應性來劃分的。專用機是最有效、最經濟和最快速的計算機,它是針對某一任務設計的計算機,但是它的適應性很差。通用機適應性很大,但是犧牲了效率、速度和經濟性。通用計算機又分巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機和單片機六類。它們的區別在于體積、簡易性、功率損耗、性能指標、數據存儲容量、指令系統規模和機器價格。

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第二節計算機的發展1、計算機五代變化2、半導體存儲器芯片的發展3、微處理器的發展4、計算機體系結構的變化 計算機體系結構是在馮?諾依曼結構的基礎上，圍繞提高速度、提高字長、擴大存儲容量、降低成本、提高系統可靠性和方便使用等諸方面，通過新器件和新軟件提高計算機性能。 體系結構上，從指令系統、微程序設計、流水線結構、多級存儲器體系結構、輸入/輸出體系結構、并行體系結構、分布式體系結構等方面的形成和發展。體系結構發展趨勢：網絡化、智能化、模塊化、多媒體應用。8第三節計算機的硬件一、數字計算機硬件的組成硬件：指計算機中的電子線路和物理裝置。 計算機硬件由五大部分組成：即運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備。運算器進行數據處理或信息加工包括各種算術運算、邏輯運算和判斷處理存儲器存放程序和數據程序是計算機進行各種操作和控制的依據數據是計算機進行操作的對象計算機中存放的程序和數據都是二進制形式的9控制器控制計算機各部分自動協調的工作，完成的工作是從內存中讀取指令，分析和解釋指令，然后按指令的要求發出操作命令，控制計算機各部分自動協調的工作。 簡單程序 指令形式 控制器的基本任務 指令流和數據流馮·諾依曼體系結構計算機的主要特征是：采用存儲程序和數據，由指令流來控制計算機的操作。輸入設備輸入信息到計算機中的設備輸出設備從計算機中輸出信息的設備10第四節計算機軟件一、軟件的組成與分類

計算機中的各種程序、數據和有關文檔構成計算機的軟件系統。計算機的軟件一般分為兩大類：系統軟件：便于計算機使用的系統管理程序(包括操作系統、語言處理、數據庫管理系統等）應用軟件：針對用戶具體實際應用的程序11二、軟件的發展目的程序匯編程序源程序編譯程序操作系統數據庫管理系統

12第四節 計算機系統的層次結構

一、多級組成的計算機系統微程序設計級一般機器級操作系統級匯編語言級高級語言級二、軟件與硬件的邏輯等價性1