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绪章课程简介
(0)课程简介 [主讲人 岳斌] [简介]课程性质、课程内容、学习指导,参考资料。 (0.1)课程简介 [简介]课程性质、课程内容。 (0.2)课程简介 [简介]学习指导,参考资料
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●0.1课程简介(上)
(0.1)课程简介 [简介]课程性质、课程内容。
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●0.2课程简介(下)
(0.2)课程简介 [简介]学习指导,参考资料
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第一章计算机系统概述
(1)计算机系统概述 [主讲人 岳斌] [简介]计算机系统发展历程,组成结构、工作原理;计算机系统分析设计基本原理。 (1.1)计算机发展历程 [简介]掌握影响计算机性能提升因素。 (1.2)计算机工作原理 [简介]重点掌握冯‧诺依曼存储程序工作原理 (1.3)计算机系统多级层次结构 [简介]掌握多级层次结构,建立系统概念,明确计算机系统结构、组成和实现的关系 (1.4)计算机系统分析设计基本原理 [简介]掌握以经常性事件为重点、Amdahl定律 (阿姆达尔定律)、CPU性能公式、程序的局部性原理;了解通过并行提高性能、通过预测提高性能、.通过冗余提高可靠性等技术本章主要介绍
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●1.1计算机发展历程
(1.1)计算机发展历程 [简介]掌握影响计算机性能提升因素。
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●1.2计算机工作原理
(1.2)计算机工作原理 [简介]重点掌握冯‧诺依曼存储程序工作原理
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●1.3计算机系统多级层次结构
(1.3)计算机系统多级层次结构 [简介]掌握多级层次结构,建立系统概念,明确计算机系统结构、组成和实现的关系
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●1.4计算机分析设计基本原理
(1.4)计算机系统分析设计基本原理 [简介]掌握以经常性事件为重点、Amdahl定律 (阿姆达尔定律)、CPU性能公式、程序的局部性原理;了解通过并行提高性能、通过预测提高性能、.通过冗余提高可靠性等技术
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第二章数据的表示和运算
本章主要介绍数制与编码,定点数的表示和运算,浮点数的表示和运算,以及计算机内部用来实现运算的运算器
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●2.1数据的机器级表示
本节主要介绍了数值型数据与非数值型数据的表示,数据的宽度与大端、小端存储方式,真值和机器数的含义,定点整数与定点小数的概念以及它们的表示范围,浮点数的概念,表示形式,规格化,范围,精确度以及IEEE754浮点数的标准格式,十进制数与IEEE754二进制之间的转换。
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●2.2运算方法与运算器
本节主要介绍了定点数的加减运算及单、双符号位溢出检测的方法,带溢出检测功能的定点补码加减运算器的设计,定点补码并行加法器的设计以及浮点数的加减运算过程。
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第三章存储系统
本章主要介绍存储系统的基本概念、主要技术指标、主存的组成结构及使用半导体SRAM、DRAM的工作原理及其存储芯片扩展设计的方法;介绍存储器的多层体系结构、Cache的基本概念及在存储系统中的地位和作用;介绍奇偶校验、海明码校验等多种数据校验码。
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●3.1存储系统概述
本节主要内容是存储系统的基本概念、常用的技术指标、主存的组成结构及多层存储体系结构
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●3.2半导体随机存取存储器
本节主要是通过介绍半导体存储芯片ROM、SRAM、DRAM的基本工作原理,进而分析其各自特性
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●3.3存储芯片的扩展设计
本节主要介绍半导体存储芯片SRAM、DRAM及其多种扩展设计方法
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●3.4高速缓冲存储器
本节主要介绍Cache的基本概念和相关工作原理
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●3.5数据校验码
本节详细介绍了奇偶校验码与海明校验码的生成及纠错原理
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第四章指令系统
本章主要介绍指令系统的概念,指令格式的基本特点、指令的多种寻址方式、简单的指令格式设计技术;并具体介绍了MIPS指令格式及其机器表示,为进一步学习CPU结构打下基础。
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●4.1指令系统概述
本节主要介绍了指令系统的基本概念及CISC 、RISC两类指令集
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●4.2指令格式
本节主要介绍了指令的操作码和地址码,介绍了指令操作码的两种编码方式及指令系统的分类
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●4.3寻址方式
本节介绍了指令系统中的多种指令寻址和操作数的多种寻址的方式
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●4.4MIPS32指令介绍
本节主要介绍了32位MIPS指令系统的指令类型及其格式,并通过MIPS指令为例介绍程序的机器级表示方法
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第五章中央处理器
(1)中央处理器 [主讲人 岳斌] [简介]控制器的组成及功能、CPU的系统结构和数据通路设计、指令的执行过程、硬布线控制器的工作原理与设计、微程序控制器的工作原理与设计、RISC和CISC的CPU特点。 (5.1)CPU概述 [简介]控制器组成、结构、功能及分类;CPU的设计过程和设计方法CPU的系统结构和数据通路设计方法。 (5.2)计算机工作原理 [简介]指令周期、机器周期和时钟周期的概念,及指令的执行过程;硬布线控制器的特点、设计方法及其硬件实现。本章主要介绍
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●5.1cpu概述
(5.1)CPU概述 [简介]控制器组成、结构、功能及分类;CPU的设计过程和设计方法CPU的系统结构和数据通路设计方法。
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●5.2单周期处理器设计
(5.2)计算机工作原理 [简介]指令周期、机器周期和时钟周期的概念,及指令的执行过程;硬布线控制器的特点、设计方法及其硬件实现。
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第六章输入输出系统
本章主要介绍计算机与外部设备之间进行信息交换所依赖的输入输出系统,输入输出设备和主机之间进行信息交互的几种方式,并重点介绍了程序中断方式和DMA方式。
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●6.1输入输出系统概述
本节介绍了输入输出系统的组成,功能,特点,性能评价以及输入输出设备与CPU交换数据的基本过程。
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●6.2输入输出方式
本节介绍了输入输出系统与主机之间进行信息交互的几种方式,分别介绍了无条件输入输出方式,程序查询方式,程序中断方式,DMA方式,通道和输入输出处理机方式的特点,工作过程,应用场合等。
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●6.3程序中断方式
本节介绍了程序中断方式的分类,中断源,中断触发,中断优先级,中断嵌套,中断屏蔽,中断响应,中断处理的概念以及单重中断和多重中断的处理流程。
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●6.4DMA方式
本节介绍了直接内存访问(DMA)方式传输的基本原理,DMA控制器接口,工作过程,DMA传输步骤,操作方式,传输模式,周期挪用的概念及优缺点。