计算机组成原理脑图思维导图

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2023-12-09

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电脑系统

系统构成

系统介绍

计算机各系统知识点介绍内容分解

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思维导图大纲

第一章计算机系统概论

计算机系统简介

硬件、计算机、主机、CPU、主存、辅存、外部设备、固件等概念

软件

系统软件

应用软件

高级语言、汇编语言、机器语言、解释程序、编译程序的层次结构的多级层次结构

计算机组成和计算机体系结构

存储单元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长、指令、数据、程序等概念

英文缩写的含义：CPU、PC、IR、MAR 、 MDR 、 ALU 、 CU 、 ACC 、MQ 、MIPS 、CPI 、FLOPS

计算机基本组成

掌握冯.诺依曼机的特点

了解计算机的层次结构

掌握计算机的五大部件的功能

计算机硬件的主要技术

掌握计算机硬件的主要技术指标(MIPS、CPI、 FLOPS)

了解计算机的工作过程

第三章系统总线

总线的基本概念

掌握总线标准的概念

掌握总线周期的概念，总线周期的四个阶段。

总线的分类

了解ISA、PCI、USB总线的特点

掌握四种通信方式

总线特性及性能指标

总线宽度、总线带宽、总线复用、总线驱动能力

总线数据传输率的计算，波特率的计算、比特率的计算

总线结构

掌握典型的双总线结构、三总线结构，了解 PCI总线结构

异步通信的三种应答方式：不互锁、半互锁、全互锁

总线控制

掌握主设备、从设备的概念，集中式控制优先权仲裁方式：链式查询、计数器定时查询、独立请求方式的特点

掌握总线的逻辑设计

第四章存储器

存储器概述

掌握存储器的分类（图4.1）及存储器的层次结构、存储器的三个性能指标(速度、容量、每位价格)、主存的技术指标（存储容量、存储速度、存储器带宽）

了解SRAM和DRAM的工作原理，掌握两者区别，掌握DRAM的刷新方法（集中、分散、异步）

主存储器

掌握CPU与存储器的连接。

掌握提高访存速度的措施，多体并行系统的原理。

高速缓冲存储器

掌握Cache的工作原理及基本结构、替换算法

掌握命中率、效率的计算、Cache—主存地址映射方法

辅助存储器

掌握辅存的特点，磁表面存储器的主要技术指标（记录密度、存储容量、平均寻址时间、数据传输率），硬磁盘存储器的类型、结构，RAID。

了解光盘存储器的类型。

第五章输入输出系统

输入输出系统概述

掌握I/O系统的组成、I/O设备与主机的联系方式（编址方式、寻址方式、传送方式、联络方式、连接方式）

I/O设备

掌握I/O设备与主机信息传送的控制方式

掌握典型的输入输出设备举例

I/O接口

掌握I/O接口的功能和组成

程序查询方式

掌握程序查询方式、程序中断方式、DMA方式（三部分知识点全看）

程序中断方式

DMA方式

第六章计算机的运算方法

无符号数和有符号数

掌握原码、反码、补码、移码的计算

数的定点表示和浮点表示

掌握定点数和浮点数的表示、表示范围、浮点数的规格化、溢出的判断、浮点数IEEE754标准形式

定点运算

掌握算术移位、逻辑移位的规则

掌握补码加减法运算、溢出的判断方法

掌握原码1位乘

浮点四则运算

掌握浮点数加减运算的步骤

算术逻辑单元

了解快速进位链的工作原理

第七章指令系统

机器指令

掌握机器指令、指令系统、指令字长的概念

操作数类型和操作类别

掌握指令的一般格式

掌握扩展操作码技术

掌握操作数类型和数据在存储器中的存放方式

寻址方式

掌握数据寻址方式

指令格式举例

掌握指令格式的设计

RISC技术

掌握RISC和CISC的概念

第八章 CPU的结构和功能

CPU结构

CPU的功能、内部结构、寄存器分类

指令周期

指令周期、指令周期的数据流

指令流水

指令流水的原理、三种相关、三种多发技术（超标量、超流水线、超长指令字）

中断系统

中断系统（结合第五章）：中断源、中断服务程序入口地址的查找、中断响应（条件、时间、中断隐指令）、多重中断（中断屏蔽技术）

第九章控制单元的功能

微操作命令的分析

掌握指令周期各阶段的微操作

控制单元的功能

掌握控制单元的功能

掌握CU的输入输出信号、相应举例（CPU内部使用总线、不使用总线）

掌握多级时序系统的概念

了解CU控制方式（同步、异步、联合、人工）

第十章控制单元的设计

组合逻辑设计

微程序设计

微程序、微指令、微操作的概念及其与机器指令的关系

微指令的编码方式（直接、字段直接、字段间接、混合）

后续微指令地址的形成

微指令格式（水平型、垂直型）

种子思维脑图思维导图

U282195478

2.62

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4.53

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第三章 系统总线

第四章 存储器

第五章 输入输出系统

第六章 计算机的运算方法

第七章 指令系统