计算机组成原理全套课件【湖南大学】

《计算机组成原理》ppt课件目录•计算机系统概述•数字逻辑基础•计算机各部件的功能和组成•指令系统•CPU的结构和功能•存储器的层次结构•计算机组成原理的应用和发展01计算机系统概述Part计算机的发展历程第一代计算机（1946-1957）电子管时代，采用电子管作为基本元件，体积大、功耗高、可靠性差。

第二代计算机（1958-1964）晶体管时代，采用晶体管作为基本元件，体积减小、功耗降低、可靠性提高。

第三代计算机（1965-1970）集成电路时代，采用中小规模集成电路，使得计算机体积更小、功耗更低、可靠性更高。

第四代计算机（1971年至今）大规模和超大规模集成电路时代，计算机性能得到极大提升，应用领域不断扩展。

计算机系统的层次结构微程序机器级微指令由硬件直接执行，微程序由微指令构成，用于描述机器指令。

高级语言级用高级语言编写程序，通过编译或解释程序翻译成机器语言程序或汇编语言程序。

传统机器级用微程序解释机器指令系统，提供传统机器级虚拟机器。

汇编语言级用汇编语言编写程序，通过汇编程序翻译成机器语言程序。

操作系统级通过系统调用实现操作系统功能，提供扩展机器。

计算机的性能指标机器字长指CPU一次能处理数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。

字长越长，数的表示范围越大，精度也越高。

存储容量包括主存容量和辅存容量。

主存容量通常以字节为单位，辅存容量通常以位为单位。

存储容量越大，系统能存储的信息就越多。

运算速度用每秒钟所能执行的指令条数来表示，单位通常用MIPS（百万条指令/秒）。

运算速度越快，系统处理任务的能力越强。

02数字逻辑基础Part数制与编码数制的基本概念介绍二进制、十进制、十六进制等数制的基本概念及转换方法。

编码方式详细阐述原码、反码、补码等编码方式及其在计算机中的应用。

数的定点与浮点表示解释定点数与浮点数的表示方法，包括整数和实数的表示。

1 2 3引入逻辑变量和逻辑函数的概念，为后续的逻辑运算打下基础。