计算机组成原理——课程论文
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计算机系统的存储器体系结构【摘要】:存储器是信息存放的载体,是计算机系统的重要组成部分。
有了存储器计算机才有记忆的功能,才能把要计算和处理的数据以及程序存入计算机,使计算机能够脱离人的直接干预,自动工作。
显然,存储器的容量越大,存放的信息就越多,计算机体系的功能也就越强。
在计算机中,大量的操作是CPU 与存储器交换信息。
但是,存储器的工作速度相对于CPU总是要低1至2个数量级。
因此,存储器的工作速度又是影响计算机系统数据处理速度的主要因素。
为了使容量,速度与成本适当折衷,现代计算机系统都是采用多级存储体系结构:主存储器(内存储器),辅助)(外)存储器以及网络存储器。
【关键词】:内存(memory),MPU(寄存器Register),外存设备,RAM,ROM,Cache存储器。
【正文】随着计算机和微电子技术的发展,存储器无论是其器件还是体系结构都发生了很大的变化。
存储器是计算机的主要部件之一,其容量,速度,价格是存储器设计时所要考虑的三个要素现在有的速度快,但容量小;有的容量大,但速度慢。
一般而言,速度快的存储器容量小,位价格高。
存储器一般分为内存(memory),MPU(寄存器Register),外存设备。
所谓存储系统的层次结构,就是把各种不同存储容量、存取速度和价格的存储器按层次结构组成多层存储器,并通过管理软件和辅助硬件有机组合成统一的整体,使所存放的程序和数据按层次分布在各种存储器中。
目前,在计算机系统中通常采用三级层次结构来构成存储系统,主要由高速缓冲存储器Cache、主存储器和辅助存储器组成,在存储系统多级层次结构中,由上向下分三级,其容量逐渐增大,速度逐级降低,成本则逐次减少。
整个结构又可以看成两个层次:它们分别是主存一辅存层次和cache一主存层次。
这个层次系统中的每一种存储器都不再是孤立的存储器,而是一个有机的整体。
它们在辅助硬件和计算机操作系统的管理下,可把主存一辅存层次作为一个存储整体,形成的可寻址存储空间比主存储器空间大得多。
计算机的核心─CPU1.CPU的简介和历史发展CPU的外部组成:控制单元,存储单元(寄存器,缓存),逻辑运算单元。
CPU的外部组成:芯片,金属壳(保护CPU,增加散热面积),引脚(固定CPU,连通电路)。
CPU是计算机的核心部件,处理计算机中的所有数据,使计算机完成各种功能,并使各部件协调工作,决定了计算机的整体性能。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成。
寄存器组用于在指令执行过后存放操作数和中间数据,由运算器完成指令所规定的运算及操作。
CPU的发展非常迅速,个人电脑从8088(XT)发展到现在的Pentium 4时代,只经过了不到二十年的时间。
1971 Intel 4004,世界上第一款微处理器1974 Intel 8008,第一个8位的微处理器;1974 Intel 8080,第一个真正的微处理器;1978 Intel 8086,16位微处理器;Intel 80186;1982 Intel 80286;1985 Intel 80386,新一代32位核心微处理器;1993 Pentium(奔腾);从生产技术来说,最初的8088集成了29000个晶体管,而PentiumⅢ的集成度超过了2810万个晶体管;CPU的运行速度,以MIPS(百万个指令每秒)为单位,8088是0.75MIPS,到高能奔腾时已超过了1000MIPS。
CPU 从最初发展至今期间,按照其处理信息的字长,CPU可以分为:4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以64位微处理器,基本上可以说个人电脑的发展是随着CPU的发展而前进的。
1971年世界第一台微处理器Inter 的4004出现,内部集成2300个晶体管;1978年Inter16位处理器8086和与之配合的数学协处理器8087同时推出;1979年Inter8088推出,内含27000个晶体管,外部数据总线减少为8位,也首次运用于IBM PC中,预示微机时代即将来临.1982年Inter又推出了16位的80286,内部晶体管13.4万个,时频由最初的6MHZ升为20MHZ;1985年32位处理器80386推出,时频达到12.5MHZ 以上;1989年集成120万晶体管的80486出现,时频90MHZ,性能比386提高了4倍;1993年奔腾时代来临,奔腾1,世界上第一台586级处理器,310万晶体管,时频200MHZ;1996年奔腾Pro,550万晶体管,理速度是一代的2倍;同时第一次采用2级内存,同年奔腾MMX推出,L1缓存加倍;1997年,奔腾Pro与MMX结合,奔腾2出现,性能大大提高;1998年奔腾3出现,一级缓存2KB,二级缓存512KB,安全性能大大提高;2000年奔腾4推出,主频超过1.7GHZ.之后又出了双核,四核.Inter处理器的发展就代表了CPU的发展,其中不乏其他公司产品,如AMD等。
计算机组成原理指令系统相关论⽂ 计算机是⼀门应⽤⼴泛、使⽤⾯积⼴、技术含量⾼的⼀门学科和技术,⽣活中的任何⼀个⾓落都离不开计算机的应⽤,⽣活中的⽆处不在需要我们了解和清楚计算机的相关知识。
下⾯是店铺给⼤家推荐的计算机组成原理指令系统相关论⽂,希望⼤家喜欢! 计算机组成原理指令系统相关论⽂篇⼀ 《基于专业规范的“计算机组成原理”课程改⾰》 摘要:以教育部计算机科学与技术专业教学指导委员会的专业规范为指导,针对计算机组成原理课程的特点,从以专业规范为基础优化教学内容、改进教学⽅法和丰富教学⼿段等⽅⾯进⾏了探讨和实践。
分析实验教学现状,指出存在的问题,提出通过改编实验设计,加强实验教学过程指导,提⾼实验教学效果。
以专业规范为指导,从理论教学和实验教学两⽅⾯为“计算机组成原理”课程改⾰提出了新的建议。
关键词:专业规范;计算机组成原理;课程改⾰;理论教学;实验教学 随着计算机和通信技术的蓬勃发展,中国开始进⼊信息化时代,计算机及技术的应⽤更加⼴泛深⼊,计算机学科传统的专业优势已经不再存在。
社会和应⽤对学⽣在计算机领域的知识与能⼒提出了新的要求。
专家们指出,未来10~15年是我国信息技术发展的窗⼝期、关键期。
为此,⾼等学校肩负着为国家发展和满⾜社会需求培养多类型⼈才的重任。
在这样的背景下,⾼校必须正视问题,积极思索与变⾰,重新审视计算机专业教育的发展⽅向,与时俱进地推进计算机专业教育改⾰。
《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业必修的⼀门专业主⼲课程。
课程要求掌握计算机系统各部件的组成和⼯作原理、相互联系和作⽤,最终达到从系统、整机的⾓度理解计算机的结构与组成,并为后续课程的学习奠定基础。
但从整个学科的建设和发展,以及对学⽣专业素质培养的⾓度来看,这样的要求是不够的。
更为重要的是,通过教与学,还应当提⾼学⽣对计算机硬件系统的认知能⼒和设计能⼒,强化实践意识与能⼒,培养创新理念与能⼒,激发学⽣⾃主学习、主动探索前沿知识。
计算机组成原理课程总结网工一班王金龙学号:1104031012一.计算机系统概述从体系结构上来看,有多种不同类型的计算机,那么这些不同的计算机谁好谁坏?如何评价?所以,还需要我们了解计算机性能评价指标和相关参数,包括吞吐量、响应时间;CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间;MIPS、MFLOPS等。
学习完整本书对书中的主要知识点有了大概的认识,简单的概括可以将整本书分为以下几个部分:(1).数据的表示和运算数据表示这部分要掌握进位进数制及相互转换的方法、真值和机器数的各种表示等。
定点数的运算方面要掌握位移运算、加/减运算、乘/除运算、溢出概念和判别方法。
浮点数要掌握浮点数的表示及加/减运算。
(2).存储器这部分在复习时要建立起计算机存储系统的整体概念,计算机存储系统可以看成是Cache-内存-外存三级结构,大家要掌握存储器的分类及各类存储器的工作原理。
复习的重点是高速缓冲存储器Cache和虚拟存储器。
(3).指令系统在指令系统知识点中,我们要掌握指令的格式(包括指令的基本格式、定长操作码指令格式、扩展操作码指令格式)和各种寻址方式,还要能够区分数据寻址和指令寻址的区别。
另外一个就是CISC(复杂指令系统计算机)和RISC(精简指令系统计算机),我们要掌握它们的基本概念、特征,以及它们之间的主要区别。
(4).中央处理器这部分要掌握CPU功能、基本结构、工作原理等。
在微程序控制器考点中,今年新增加了对微命令格式的考查。
(5).总线总线就是一组进行互连和传输信息(指令、数据和地址)的信号线,我们要掌握总线的基本概念,总线的分类,以及总线的组成和性能指标(例如,各类总线的宽度会影响哪些部件的性能等)。
其次,就是要掌握总线仲裁方法(包括集中仲裁方式和分布仲裁方式)和总线操作和定时(包括同步定时方式和异步定时方式)。
最后,就是要对总线的标准有所了解,总线标准主要规定总线的机械结构规范、功能结构规范和电气规范。
计算机组成原理论文(2)计算机组成原理论文篇二《计算机组成原理的教学方法研究》摘要:《计算机组成原理》是计算机及相关专业的核心课程。
该课程理论性强、知识点多,学生普遍感觉难学难考。
本文主要通过探讨教学过程中出现的一些问题,从教学目标、教学方法、实践教学和考核方式几个方面进行了研究,提出解决问题的对策。
关键词:计算机组成原理教学方法实践教学考核1 目前存在的主要问题《计算机组成原理》是我国高等教育计算机及相关专业的核心课程,与计算机专业的多门课程有着紧密的联系。
课程不以某种类型的计算机为模型,而是从原理上介绍计算机各部件的结构、功能和原理,理论性强、概念多、知识抽象,与学生们一贯认知的PC机有较大差别。
有的学生提出,每堂课老师都介绍那么多新名词很难接受;有的学生把这门课程当作文课程来学,认为只要考试前突击背题就能通过;有的学生甚至认为自己的兴趣和就业方向是应用程序开发,硬件原理根本没必要掌握。
针对这些偏见,要求教师在教学过程中,从教学目标、教学方法、实践教学和考核方式几个方面着手,帮助学生树立正确的学习态度,运用合理的学习方法,以达到良好的教学效果。
2 明确教学目标根据教学大纲和计算机专业人才培养的需求,一般来说教学目标主要是:熟悉计算机硬件基本原理,掌握冯诺依曼计算机的总体结构,能够运用所学知识完成简单的硬件系统设计。
在教学过程中,不仅仅要研究具体硬件模块的原理,更要强调对硬件结构的设计思路以及系统级的认知。
3 注重联系科学施教《计算机组成原理》和其他课程一样,需要教师采用科学的教学方法,生动的语言,良好的课堂互动,来和学生共同完成教学任务。
要想把纷繁复杂的概念,各种设计完全理解,就不能孤立地研究各个知识点,需要联系地看问题。
3.1 把握课程间的联系《计算机组成原理》在计算机专业课程的学习中具有重要的地位,起到了承上启下的作用。
《计算机导论》、《模拟电路》、《数字电路》、《汇编语言》、《高级程序设计》等先修课程中的许多知识点,在本门课程中都有所体现,与《操作系统》、《计算机体系结构》等后续课程也有着紧密的联系。
合肥学院课程综述论文题目系部计算机科学与技术专业计算机科学与技术班级计科系12级计本(3)班学生姓名程浩帆2014 年 5 月 6 日计算机组成原理课程综述摘要计算机从产生到现在不过短短60多年。
但它已经深入到人类生活的各各角落,现在人类的生活如果离开了计算机是难以想象的,而对于一个计算机科学与技术专业的学生来说,学习计算机组成原理却也是至关重要的。
本综述论文主要讲述计算机组成原理课程综述课程主要内容和基本原理、实际应用,以及学习的心得体会。
基本要求是使我们掌握计算机常用的逻辑部件的原理、参数及使用方法,学习计算机设计中的入门性知识,掌握维护、使用计算机的技能。
【关键词】 CPU 总线存储器指令系统控制单元(一)计算机组成原理课程综述:本书突出介绍计算机组成的一般原理,采用从外部大框架入手,层层细化的叙述方法,即采用自顶向下的分析方法,详细讲述了计算机组成原理。
通过对计算机系统概述、系统总线、存储系统、输入输出系统、中央处理器、控制单元的深入剖析和详细讲解,使得我们可以更形象更好地理解计算机的基本组成和工作原理。
从总体看全书共分为4篇,第1篇(第1、2章)介绍计算机的基本组成、发展及应用;第2篇(第3、4、5章)介绍系统总线、存储器(包括主存储器、高速缓冲存储器和辅助存储器)和输入输出系统;第3篇(第6、7、8章)介绍CPU的特性、结构和功能,包括计算机的算术逻辑单元、指令系统、指令流水、RISC技术及中断系统;第4篇(第9、10章)介绍控制单元的功能和设计,包括时序系统以及采用组合逻辑和微程序设计控制单元的设计思想与实现措施。
通过本书的学习,可以对计算机的原理有个整体的概念,这将有助于我们以后能够更好的与计算机打交道。
同时在以后工作中,我们遇到的计算机的问题都可以用我们在这本书中学到的原理来解释和应用。
(二)课程主要内容和基本原理:本书中主要讲到常用的组合逻辑器件,如译码器、数据选择器、编码器、ALU的原理;常用的同步时序电路,如寄存器、移位寄存器、计数器的原理、参数及使用方法,数字化编码,数制及数制转换,数据表示,检错纠错码;数据的算术与逻辑运算,运算器的功能、组成与设计;典型机的运算器实例。
计算机组成原理课程论文计算机组成原理课程是一门实践性较强的专业基础课程。
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计算机组成原理课程论文篇一谈“计算机组成原理”课程教学设计计算机组成原理课程论文摘要摘要:在介绍“计算机组成原理”课程特点的基础上,研究本课程的教学设计,制订实验课件的开发方案,并针对该课程几个重难点提出相关的教学策略。
计算机组成原理课程论文内容关键词:计算机组成原理;课程设计;知识体系现代社会计算机技术发展一日千里,计算机的组成结构与过去的小规模集成电路相比已不可同日而语,它已经是超大规模的集成电路。
高校开设“计算机组成原理”课程,其主要目的是学生通过该课程的学习,可以深入了解计算机的各功能部件,对每个部件在整机中起到的作用以及对应需完成的任务进行学习[1]。
1 课程特点及教学任务“计算机组成原理”是高校计算机专业的一门核心课程。
它在先导课与后续课间起着承上启下的重要作用,它的课程地位决定其知识范围广、知识容量大、更新速度快以及难度高的特点[2]。
因此在本课程中,教师更应该注意学生主体作用的体现。
计算机技术日新月异,老师所传授的知识要与时代的发展同步,使学生在校园内接触到的是新知识、新技术和新理念。
“计算机组成原理”是计算机本科专业必修的硬件课程。
学生通过本课程的学习,可以了解计算机常用的逻辑器件、部件的基本原理、基本结构和初步设计方法,了解简单、完备的单台计算机组成原理。
教学要求可以按照高、中、低分为三个层次,即“掌握”、“理解”和“了解”:“掌握”即要求学生对所学内容进行熟练掌握和深入理解,并且可以利用所学知识对相关的应用、初步设计等问题做出分析和解答;而“理解”要求学生可以利用所学内容对相关问题做简单的判断分析;“了解”则是对所学内容进行初步的了解[3]。
2 课程知识体系设计常规的课程知识体系都要求具备一定的系统性、科学性以及完整性。
不过相对于学习计算机原理的课程来说,上述也提到该课程的特点决定将其教学要求分为三个层次,因此,笔者认为可以将科学性标准作为需要主要把握的课程特性,而其系统性和完整性可以根据本课程的特点做适当的调整。
计算机组成原理参考论文计算机组成原理课程是计算机专业的一门核心课程,也是全国计算机专业硕士研究生入学试必考的科目之一,它在整个计算机专业课程体系中具有承上启下的作用。
下面是店铺给大家推荐的计算机组成原理参考论文,希望大家喜欢!计算机组成原理参考论文篇一《计算机组成原理实验教学改革探讨》摘要:本文首先分析了当前计算机组成原理实验教学现状及存在的问题,实验教学在计算机组成原理教学环节的重要作用,然后提出了计算机组成原理实验教学的改革思路,最后进行了总结。
关键词:实验教学计算机组成原理实验安排实验教改Abstract:This paper analyzes the important role of the current computer composition principle experiment teaching situation and existing problems,experimental teaching in teaching computer organization,and then propose a computer composition principle experiment teaching reform ideas,and finally summarized.Key words:experimental teaching;computer organization;experimental arrangement;experiment Reform 本文主要阐述了计算机组成原理实验教学的改革思路。
以全面提高教学质量为宗旨,以创新设计模式为主要指导思想,将硬件描述语言、先进的EDA开发工具和技术引入实验中,逐步更新传统硬件实验中的陈旧内容、模式及其实验平台,将成为计算机组成原理实验的一个发展趋势。
改进后的计算机组成实验将实用性、技术的前沿性和实现实验的趣味性很好地结合,对课程的内容有很好的对应性。
计算机组成原理论文计算机组成原理是计算机科学与技术中的一门基础课程,它主要研究计算机系统的组成和运行原理。
在当今信息化社会,计算机已经成为人们生活中不可或缺的一部分,而了解计算机组成原理对于理解计算机工作方式、提高计算机系统设计能力和解决计算机系统问题都是至关重要的。
首先,计算机组成原理涉及到计算机硬件系统的各个部分,包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备和总线等。
CPU是计算机的核心部件,它负责执行计算机程序中的指令,控制整个计算机系统的运行。
内存则用于存储程序和数据,而输入输出设备则用于与外部世界进行信息交互。
总线则是连接各个部件的通信通道,它承担着数据传输和控制信号传递的功能。
其次,计算机组成原理还包括计算机系统的运行原理,主要涉及指令执行过程、数据存储与传输、中断处理和输入输出等方面。
在计算机程序执行过程中,CPU需要按照指令的要求进行数据的读取、运算和存储,而这一系列的操作都是按照特定的时序和控制信号来完成的。
同时,计算机系统还需要处理外部设备的输入输出请求,保证数据的正确传输和处理。
最后,计算机组成原理还包括计算机系统的性能优化和设计原则。
在计算机系统设计中,需要考虑到计算机硬件的成本、功耗、性能和可靠性等方面的因素,以及如何在这些因素之间进行权衡和取舍。
同时,计算机系统的设计还需要考虑到未来的扩展性和可维护性,以便在系统需求发生变化时能够进行相应的调整和升级。
总的来说,计算机组成原理是计算机科学与技术中的一门重要课程,它涉及到计算机硬件系统的组成和运行原理,以及计算机系统的设计和优化原则。
通过学习计算机组成原理,可以帮助我们更好地理解计算机系统的工作方式,提高计算机系统设计能力,并为今后的计算机系统研究和开发奠定基础。
因此,我们应该重视计算机组成原理的学习,不断深入探索其中的奥秘,为推动计算机科学与技术的发展做出自己的贡献。
计算机组成原理论文“计算机组成原理”是计算机科学与技术专业的一门专业核心课程,在整个专业课的教学中起到了承上启下的作用。
下面是店铺给大家推荐的计算机组成原理论文,希望大家喜欢!计算机组成原理论文篇一《计算机组成原理教学与实践的探讨》摘要:本文简述了《计算机组成原理》教学中的现状和存在的问题,笔者结合自身的教学体会,提出了根据学生的特点,制定特色的教学大纲;在教学过程中,融合多种教学方式;在实验环节中,设置多层次的实验内容的解决方案,进行了教学改革初浅的尝试。
关键词:计算机组成原理教学大纲实验内容《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业的一门专业核心课程,在整个专业课的教学中起到了承上启下的作用。
通过对这门课的学习可以使学生掌握计算机硬件的基本设计与分析方法,建立起计算机整机工作的概念。
随着计算机技术快速发展,计算机的硬件不断更新换代,《计算机组成原理》课程呈现知识面广、内容多、更新快的特点,学生普遍感到这门课程难学、概念抽象、感性认识差。
学生在学习上表现为一是兴趣不足,二是方法不当,三是自控能力弱。
本文就如何开展计算机组成原理的教学与实践,进行一些粗浅的尝试与探讨。
一、因材施教,制定特色的教学大纲教学大纲是规范教学工作、科学严谨地指导教学的一个重要依据。
教学大纲制定的好坏,直接关系到教学执行情况和教学质量的优劣。
制定出切实可行的教学大纲,是课程建设的重要工作之一。
在教学过程中,笔者尝试从教学内容的改革、课程时间的分配、实践内容的修改三个方面来制定合适的大纲。
1.教学内容的改革本课程的基本教学内容主要讨论了计算机单机系统的组成原理及其内部工作机制,包括各大部件的工作原理、逻辑实现、设计方法及其互连构成计算机整机的技术。
主要强调计算机的基本原理、基本知识和基本技巧的训练。
通过本课程的学习,要求学生掌握计算机硬件的设计与分析方法,建立起计算机整机工作概念。
要实现教学内容改革要以基本教学内容为基础,针对本课程的特点和学生特点来进行。
关于计算机组成原理的课程论文推荐文章计算机图形学的结课论文计算机图形学课程期末论文热度:计算机网络原理论文热度:计算机组装与维修的相关论文热度:计算机基础课程论文2500字热度:计算机组成原理论文4000字热度:计算机组成原理课程是硬件系列课程中的核心课程,是计算机专业重要的专业基础课程,计算机原理课对其它课程有承上启下的作用,它主要讨论计算机各组成部件的基本概念、基本结构、工作原理及设计方法。
下面是店铺为大家整理的计算机组成原理的课程论文,希望大家喜欢!计算机组成原理的课程论文篇一试谈中专计算机组成原理教法摘要计算机组成原理是计算机专业的一门基础核心专业基础课程,在该专业的课程体系中起着打地基的作用,学好这门课程对于提高学生的理论认知水平和实践能力有着极为重要的作用。
本文从用简单的问题切如枯燥的学习知识;把抽象的知识具体化;通过学生讲解来验证教学效果,三个方面的方法来讲解如何教授中专计算机组成原理这门课程。
关键词问题简单化知识具体化计算机组成原理的教学内容强调以计算机硬件部件和和整机系统知识为主的同时,还必需适当兼顾与硬件关系最密切的基础软件知识的学习。
那种把计算机组成原理完全作为纯硬件课来处理,是陈旧的认识和过时的做法,不符合当今计算机研究和教育发展的潮流。
学好这门课的目的是为了了解计算机的构成及基本工作原理。
学生应能抽象出一个计算机模型,在此基础上,理解计算机是如何工作的。
但是计算机组成原理这门课专业性很强,很抽象,也很枯燥。
而现在的中专学生基础差,缺乏学习主动性,学习新知识时理解能力也相对比较薄弱。
本文针对中专学生的这一特征,提出了怎样教授计算机组成原理这门课程。
利用一种以培养学生的理解、联系实际能力为核心的教学模式,并就该模式下的课堂理论教学、课后练习与辅导、教学效果检验等三个环节进行详细的阐述。
一、用简单的问题切如枯燥的学习知识在讲解十进制数与二进制数之间相互转换这个问题时,我并没有直接讲转换算法,而是先提问了一个学生们都认为很简单,但是又回答不正确的问题,来引起学生们的学习兴趣,我提问的问题是:计算机用的是直流电还是交流电,对此问题,我让同学们进行讨论,并说出你回答的答案的依据,几乎所有的学生都认为,计算机用的是交流电。
合肥学院计算机组成原理综述论文题目计算机组成原理课程综述系部计算机科学与技术系专业计算机科学与技术专业班级学生姓名指导教师2015年5月20日计算机组成原理课程综述【内容摘要】计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门专业基础且极其重要的课,作为本专业的学生,我们不仅要了解这门课中的知识,还要深入理解掌握这门课。
论文分为六个方面,第一,算机组成原理课程综述,从宏观方面阐述这门课在计算机科学与技术专业的知识领域,第二,课程的主要内容和基本原理,从知识单元进行解读这门课,第三,叙述这门课在实际当中的应用,第四,谈谈自己的心得体会,写出自己的思考与观点,第五,结语,把自己学习到的知识及将要做的阐述清楚,第六,写出自己完成这篇论文查阅的资料即参考文献。
【关键词】计算机系统硬件结构 CPU 控制单元正文(一)计算机组成原理课程综述在计算机普及的今天,现代信息技术飞速发展,计算机的应用在政治、经济、文化等方方面面产生了巨大影响,而计算机的知识更新的速度非常快,所以我们计算机科学与技术专业的学生要不断更新自己计算机方面的知识,以适应市场的需要。
计算机组成原理是硬件系列课程中的核心课程,是计算机科学与技术专业重要的专业基础课,剖析了五大功能部件(运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备)的机理,具有完整的理论体系和强实践性,内容多,知识面广。
(二)课程主要内容和基本原理本书分为四篇:第一篇(1、2章)、概论,第二篇(3-5章)、计算机系统的硬件结构,第三篇(6-8章)、中央处理器,第四篇(9、10章)、控制单元。
第一章介绍了计算机系统的基本组成和层次结构,详细介绍了冯 诺依曼计算机的基本原理和特点。
第二章主要介绍计算机的发展和应用。
第三章介绍了系统总线,从不同的角度有不同的分类,本章是按连接部件的不同分为片内总线、系统总线、通信总线三类进行详细介绍的。
接着讲述了总线的特性(机械特性、电气特性、功能特性、时间特性)及性能指标(总线宽度、带宽、时钟同步/异步、总线复用信号线数、总线控制方式等)和总线标准。
计算机组成原理相关论⽂ 计算机组成原理是计算机专业⼈员必须掌握的基础知识。
显⽽易见《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业的⼀门核⼼的专业必修课程。
下⾯是店铺给⼤家推荐的计算机组成原理相关论⽂,希望⼤家喜欢! 计算机组成原理相关论⽂篇⼀ 《浅谈计算机组成原理》 摘要:计算机组成原理是计算机科学与技术专业的主⼲硬件专业基础课,本书突出介绍计算机组成的⼀般原理,不结合任何具体机型,在体系结构上改变了过去⾃底向上的编写习惯,采⽤从外部⼤框架⼊⼿,层层细化的叙述⽅法,即采⽤⾃顶向下的分析⽅法,详述了计算机组成原理,使读者更容易形成计算机的整体概念。
此外,为了适应计算机科学发展的需要,除了叙述基本原理外,本书还增加了不少新的内容,书中举例⼒求与当代计算机技术相结合,考虑到不好学校不设外部设备课程,故本书适当地增加了外存和外部设备的内容。
通过本书的学习,可以对计算机的原理有个整体的概念,能有个⼤概的了解,对待不同的机型以后也会好掌握的。
关键字:计算机组成原理;课程;作⽤ 在计算机普及的今天,现代信息技术飞速发展,计算机的应⽤在政治、经济、⽂化等⽅⽅⾯⾯产⽣了巨⼤影响。
⽽计算机的知识更新的速度⾮常的快,这就使得我们这些学计算机的⾯临着要不断的更新⾃⼰关于计算机的知识,以适应市场的需要。
其实在⼤学四年⾥,我们并不能学到很多的知识,我们学习的只不过是如何学习的能⼒,⼤学就是培养学⽣各种能⼒的地⽅。
在⼤学⾥学到的知识很多是你以后⾛上社会⽤不到的。
这就要求我们在学习课本上的理论知识的同时,还应从中学习到学习的能⼒。
计算机组成原理是硬件系列课程中的核⼼课程,是计算机专业重要的专业基础课,它对其它课程有承上启下的作⽤,它的先修课程为“汇编语⾔”、“数字逻辑”,它⼜与“计算机系统结构”、“操作系统”、“计算机接⼝技术”等课程密切相关。
它的主要教学任务是要求学⽣能系统地理解计算机硬件系统的逻辑组成和⼯作原理,培养学⽣对计算机硬件结构的分析、应⽤、设计及开发能⼒。
计算机组成原理论文——CPU的历史与发展1、X86时代的CPU1、1 初发展CPU的溯源可以一直到1971年。
在那一年,当时还处在发展阶段的INTEL公司推出了世界上第一台微处理器4004。
这不但是第一个用于计算器的4位微处理器,也是第一款个人有能力买得起的电脑处理器。
1978年,Intel公司再次领导潮流,首次生产出16位的微处理器,并命名为i8086。
1979年,INTEL公司推出了8088芯片,它仍旧是属于16位微处理器,内含29000个晶体管,时钟频率为4.77MHz,地址总线为20位,可使用1MB内存。
8088内部数据总线都是16位,外部数据总线是8位,而它的兄弟8086是16位。
1981年8088芯片首次用于IBM PC机中,开创了全新的微机时代。
也正是从8088开始,PC 机(个人电脑)的概念开始在全世界范围内发展起来。
1、2 Intel 8086处理器1982年,许多年轻的读者尚在襁褓之中的时候,INTE已经推出了划时代的最新产品棗80286芯片,该芯片比8006和8088都有了飞跃的发展,虽然它仍旧是16位结构,但是在CPU的内部含有13.4万个晶体管,时钟频率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。
从80286开始,CPU的工作方式也演变出两种来:实模式和保护模式。
1、3 Intel 80286处理器1985年INTEL推出了80386芯片,它是80X86系列中的第一种32位微处理器,而且制造工艺也有了很大的进步,与80286相比,80386内部内含27.5万个晶体管,时钟频率为12.5MHz,后提高到20MHz,25MHz,33MHz。
1、4 Intel 80386处理器1989年,我们大家耳熟能详的80486芯片由INTEL推出,这种芯片的伟大之处就在于它实破了100万个晶体管的界限,集成了120万个晶体管。
80486的时钟频率从25MHz逐步提高到33MHz、50MHz。
计算机组成原理为题的论文加强计算机专业的实验教学已经成为共识,教指委的专业规范将计算机原理实验列为典型的必须的实验,并提高了课时数。
实验将使学生掌握计算机硬件设计、调试和运行维护等多方面的技能,训练学生的动手能力,培养创新能力以及认真、严谨的科研作风。
下面是店铺给大家推荐的计算机组成原理为题的论文,希望大家喜欢!计算机组成原理为题的论文篇一《浅述计算机组成原理》【内容摘要】:本论文主要在课程的学习上作一些讨论。
该课程主要介绍计算机硬件的结构与基本原理和计算机系统的实现方法。
课程主要研究CPU、主存储器、I/0接口和输入/输出以及总线的结构和功能。
使学生建立计算机系统的概念,深入了解计算机的工作原理,掌握计算机组织与实现的技术和方法,以及计算机系统分析和系统设计的方法,从而为计算机专业其他专业课的学习打下坚实的基础。
【关键词】:课程概述、计算机系统、CPU、控制单元【课程综述】:计算机组成原理是计算机应用和计算机软件专业以及其他相关专业必修的专业基础课,它主要讨论计算机各组成部件的基本概念、基本结构、工作原理及设计方法。
组成原理是计算机类专业的一门主干必修课程,主要内容有:(1)对计算机的发展、应用和特性作的概述,并简单介绍了计算机系统的硬件、软件及计算机系统的层次结构;(2)系统总线,介绍了三种总线结构及接口的概念,总线控制的三种方式和通信的两种方式;(3)存储系统,主要介绍半导体存储器工作原理、寻址方式、与CPU的互连的方法,以及存储系统的多级结构;(4)输入输出系统,介绍了计算机系统中主机与外部设备之间的信息交换方式,重点介绍中断处理方式以及DMA方式;(5)运算方法和运算器,介绍数值数据和非数值数据的表示方法,定点数和浮点数的四则运算、逻辑运算及运算器的组成和工作原理;(6)指令系统,介绍指令系统的发展与性能要求、指令格式的分析以及指令和数据的寻址方式;(7)CPU的结构和功能,CPU控制机器完成一条指令的全过程,中断技术在提高整机系统效能方面的作用(8)组合逻辑控制器、微程序控制器的设计原理和设计方法、指令周期的概念及时序产生器的原理及其控制方式。
合肥学院课程论文题目系部专业班级学生姓名2012 年 5 月13 日题目:计算机组成及其控制单元内容摘要:本论文主要论述了冯-诺依曼型计算机的基本组成与其控制单元的构建方法,一台计算机的核心是cpu,cpu的核心就是他的控制单元,控制单元好比人的大脑,不同的大脑有不同的想法,不同的控制单元也有不同的控制思路。
所以,控制单元直接影响着指令系统,它的格式不仅直接影响到机器的硬件结构,而且也直接影响到系统软件,影响机器的适用范围。
而冯诺依曼型计算机是计算机构建的经典结构,正是现代计算机的代表。
关键字:冯诺依曼型计算机,计算机的组成,指令系统,微指令一.计算机组成原理课程综述:本课程采用从外部大框架入手,层层细化的叙述方法,先是介绍计算机的基本组成,发展和展望。
后详述了存储器,输入输出系统,通信总线,cpu的特性结构和功能,包括计算机的基本运算,指令系统和中断系统,并专门介绍了控制单元的功能和设计思路和实现措施。
二.课程主要内容和基本原理:A.计算机的组成:冯诺依曼型计算机主要有五大部件组成:运算器,存储器,控制器,输入输出设备。
1.总线:总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线,它是由导线组成的传输线束,按照计算机所传输的信息种类,计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线,分别用来传输数据、数据地址和控制信号。
总线是一种内部结构,它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道,主机的各个部件通过总线相连接,外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接,从而形成了计算机硬件系统。
在计算机系统中,各个部件之间传送信息的公共通路叫总线,微型计算机是以总线结构来连接各个功能部件的。
总线按功能和规范可分为三大类型:(1) 片总线(Chip Bus, C-Bus)又称元件级总线,是把各种不同的芯片连接在一起构成特定功能模块(如CPU模块)的信息传输通路。
(2) 内总线又称系统总线或板级总线,是微机系统中各插件(模块)之间的信息传输通路。
合肥学院课程论文题目系部计算机科学与技术专业计算机科学与技术班级11级计本(3)班学生姓名朱鹏飞指导教师张向东2013 年 6 月 6 日计算机组成原理中控制单元的设计研究【内容摘要】本文先是从总体上介绍计算机组成中的五大计本部件各自的结构与功能实现;接着是重点研究控制单元的工作原理,这就像是人脑的核心部分,针对实现的功能的不同而设计相应的物理组成以及这些实际构件之间的逻辑工作过程。
对于计算机某一功能的实现,可以采用不同的方式,具体应用具体对待,这样才能使得性价比等性能达到最佳效果。
【关键词】1.计算机组成2.工作原理3.控制单元4.设计【正文】一、计算机组成原理课程综述计算机组成原理这门课程主要是设计计算机的组成结构,从而来实现计算机体系结构中的功能。
课程首先是从总体上论述了这门课程的主要内容,然后,由表及里、层层递进地叙述计算机中的五大部件(总线系统、存储系统、输入输出系统、中央处理器)的构造及其功能;其次,介绍了计算机的指令系统,通过对指令的设计来实现相应的逻辑功能;最后是深度介绍计算机的中央控制单元的功能及其指令系统、控制单元的设计原理和设计方法。
这样,使得我们不仅能从宏观上了解计算机的组成结构,而且还能够从微观上理解计算机实现相应功能而进行的操作。
《计算机组成原理》看起来是和实际当中用高级语言来编写程序是没有多大的关系,但其实不是这样的。
计算机组成原理讲解的是计算的内部构造,以及不同的逻辑部件之间的相互协作,共同实现某一特定的功能。
通过学习《计算机组成原理》这门课,让我们能够对计算机有一个从宏观到微观的全面了解,这样在以后的程序设计当中,可以根据计算机的组成原理来设计更加高效、高安全性的算法来求解实际当中的问题。
还有一个重要的作用就是能够帮助我们快速检查程序可能出现的错误。
例如,我们我可以考虑到数据在计算机中存放的范围来判断在边写程序进行运算时能否达到需要的精确度和是否会有溢出产生。
二、课程主要内容和基本原理本书分为四篇:第一篇介绍的是计算机的基本组成,这里的主要内容是五大功能部件相互之间的协调工作原理;另一个就是要对计算机系统才用分层的设计的思想,以及这样设计的要达到的目的。
接着,介绍的是计算机的发展史,从第一台电子计算机的出现到现代的计算机,由于晶体管、大规模集成电路的产生,计算机的体积大大减小,但是功能却提高了很多倍。
第二篇是分别对计算机组成中的五大功能部件进行详细的介绍。
在总线系统中,首先是分析了“为什么要引入‘总线’这样一个概念?”。
引入总线的作用就是在系统的各个部件之间实现互联,用来传递地址、数据、控制信号等多种信息。
接着,根据不同的分类原则对总线进行了,例如,根据不同的作用,将系统总线分成了数据总线、地址总线、控制总线。
通过对总线性能的研究,可以根据不同的情况选用不同的总线,以达到资源和性能之间的平衡。
为了使总线能够有条不紊的工作,就要用一定的方式对这些总线进行准确的控制。
为了解决这样一个问题,要从两个方面着手,一是总线判优控制问题,这样有两大类,一类是集中式,包含链式查询方式、计数器定时查询方式、独立请求方式;一类是分布式,包含自举分布式和冲突检测分布式。
另一个是总线的通信控制方式,主要有同步通信、异步通信、半同步通信和分离式通信这四种方式。
接着介绍的就是存储器,在这方面主要是根据存储器的类别来分别介绍的。
在主存这方面主要介绍的是随机存储器,包含了随机存储器的结构特点,工作原理,存储容量等问题;在缓存方面,主要介绍缓存引入的背景,以及缓存如何实现主存与辅存之间速度不同步的问题,同时介绍了主存与Cache之间是如何实现地址映射的(有三种方式:直接相联地址映射、全相联地址映射、组相联地址映射)。
最后,介绍了不同类型的辅存,包括磁盘、磁带、光盘等,有容量、价格与存储速度之间三者之间的关系。
再接着介绍的就是输入输出系统,主要是分析了I/O设备与主机之间进行信息交换的三种控制方式,即:程序查询、中断和DMA方式,以及这些接口的功能和组成实现,在这里也相应的介绍了一些现在常用的I/O设备的功能及其特性。
第三篇介绍的是中央处理器,首先是介绍在计算机中是如何控制实现基本的算术、逻辑运算,指令系统,CPU的结构和功能。
在计算机的运算方法这章中介绍的是定点数、浮点数的运算方法,包括移位运算、加减乘除四则运算,同时为了实现这些运算所需要的硬件的结构与组成。
最后介绍的是算术逻辑单元,主要是ALU算术逻辑单元的电路的工作原理以及实现相应的运算原理需要的电路结构,为了对运算速度的改进,通过对进位过程的分析设计快速进位链,例如,利用多重跳跃进位链的方式实现快速进位。
在指令系统这章,讨论的主要是机器指令的格式、根据机器指令的格式对指令系统进行的分类,应用不同的指令寻址方式确定指令当中的各个部分,针对不同的要求设计指令系统。
这章的重点还是要能够体会到指令系统与机器的主要功能以及与硬件结构之间的联系。
在介绍CPU这个知识点时,就是要通过具体的实际功能的实现,来理解CPU在计算机实现相应动能时,所需要执行的控制逻辑的组合。
第四篇是对CPU内部进行深入的研究,主要选取CPU当中的控制单元CU进行深入的研究,通过编写的指令如何实现程序逻辑控制。
控制单元的功能是介绍指令周期的四个阶段,控制单元为了完成不同阶段的不同指令所发出的各种操作命令,从而达到各部件有序的完成相应的操作,实现相应的程序的功能。
控制单元的设计的思想就是根据不同的功能来设计指令,主要讲解的是采用两种设计方法,一种是组合逻辑电路设计,根据组合逻辑电路执行的不同的时间先后顺序来完成相应的微命令。
一种是微程序设计,就是将机器指令编写成一条条的为程序,而一条微程序又包含多个微命令,最终是通过这些微命令实现机器指令的功能。
下面针对控制单元的设计做出更加具体的分析与讨论:针对CU的两种控制方式,在采用组合逻辑设计时,尽量要使得逻辑函数表达式成为最简状态,这样在实现相同的微操作的时候用到的硬件结构就会更加的简单,各逻辑部件之间的互连就会更清晰。
在用微命令的方式实现CU的控制功能的时候,根据的是微操作、微命令、微程序之间的对应关系,实现程序功能的组合,最终实现一条条机器指令所要实现的功能。
这是根据一条机器指令对应一条微程序这种关系来实现一一对应的。
三、实际应用针对上面是控制单元的设计方法,下面以实力来证明用这两种不同的方法的效果,以及不同的优势。
控制速度上,组合逻辑要快一些,由于它的命令是直接通过产生固定时序控制信号的逻辑电路完成的,控制器的速度取决于电路延迟。
而微程序设计要慢一些,因为它对应的逻辑是放在控制存储器中。
每一条命令都是先从控制存储器中读取微命令,再完成它的功能。
但是硬布线是由时序电路组成的固定信号,一出厂就难以修改,而微程序是可以添加新的功能的。
对应每一个微操作命令的逻辑表达式都可画出一个逻辑图。
如M(MAR)→MDR的逻辑表达式所对应的逻辑图如下图所示,图中未考虑门的扇入系数。
当然,在设计逻辑图时要考虑门的扇入系数和逻辑级数。
如果采用现成芯片,还需选择芯片型号。
采用组合逻辑设计方法设计控制单元,思路清晰,简单明了,但因为每一个微操作命令都对应一个逻辑电路,因此一旦设计完毕便会发现,这种控制单元的线路结构十分庞杂,不规范,犹如一棵大树,到处都不是规整的枝杈。
而且指令系统功能越全,微操作命令就越多,线路也越复杂,调试就更困难了。
为了克服这些缺点,可采用微程序设计方案。
但是,随着RISC的出现,组合罗辑设计仍然是设计计算机的一种重要方法。
若采用微程序的设计方式来设计,则可以通过一系列微命令按一定的时序组合起来实现,最终也可达到所需要的效果。
但是对于电路来说,只要实现这种功能,但是电路结构可以改变。
通过这样一个对比,我们知道了对于控制单元的设计的时候,可以根据不同的要求来选择设计方法。
四、心得体会通过对这样一个专题的调查研究,使我认识到了:要让计算机在实现相同的功能,可以采用不同的设计思路,然而针对不同的设计方法都有各自的优点与缺点,这就需要我们在针对不同的实际应用时选用不同的方法,使总体的性能达到最佳。
计算机是一个很微妙的机器,其内部组成以及功能的实现都是包含了多方面的知识点,要想使得它的性能有更大的突破,不仅要对其有一个清晰的认识,而且又有创造性的思想,因为任何一个发明创造都来源于创新,而创新又是源于思考。
所以,我想通过这次研究分析,懂得理解的重要性。
五、结语在大学四年里,我们学习的内容虽然身很多,包含到各个方面,但是更重要的是能够学会应用正确的方法去学习,学会学习,这是一个很艰巨的任务。
计算机组成原理虽然只是一本书的内容,但是要想深入的了解,就是要对计算机中的内核问题进行深入的研究。
比如,在研究计算机的控制单元的设计时,能否通过对控制单元结构的改变,从而对指令系统的简化,同时又不会影响到指令系统的功能。
在学习了玩这门课之后,令我感触最深的,就是张老师的教学态度了,你让我们知道了:对待任何一件事情都要用心去做,而且要尽自己最大的努力去做好。
这是比学到任何的书本上的知识都是要重要的。
【参考文献】1.计算机组成原理(第二版)作者:唐朔飞出版社:高等教育出版社2.计算机组成原理(第三版)作者:白中英出版社:科学出版社3.侯宏霞,松云.计算机组成原理精品课程建设的实践与探索[J].计算机教育,2010(2):119-121.4.穆振海,刘旭明.计算机组成原理课程教学改革初探[J].桂林航天工业高等专科学校学报,2009(4):5O1-502.5.张保定.计算机组成原理课程教学改革的探索与研究[J].科技信息,2009(2):371.6.侯宏霞.关于提高计算机组成原理实验课程教学质量的探索[J].计算机教育,2009(1 5):1 54-156.。