导图社区 计算机组成原理第一章绪论
计算机组成原理第一章，计算机（computer），俗称电脑，是一种能够按照事先存储的程序自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备。
这是一篇关于微体系结构层——CPU组织的思维导图，主要内容包括：精简指令集计算机（RISC），CPU模型机的组成及其数据通路，算术逻辑部件ALU和运算方法，CPU的组成和功能，微程序控制器原理，组合逻辑控制器原理。
这是一篇关于计算机中的信息表示的思维导图，主要内容包括：指令信息的表示，字符的表示，数值型数据的表示。
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计算机组成原理
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第一章 绪论
计算机的工作过程
处理问题的步骤
系统分析
建立数学模型与设计算法
编写应用程序
编译为目标代码
由硬件执行目标程序
指令的执行过程
取指令与指令分析
读取操作数
运算
后继指令地址
计算机的特点及性能指标
数字计算机的特点
能在程序控制下自动，连续的工作
运算速度快
运算精度高
具有很强的信息存储能力
通用性强，应用领域广
计算机的性能指标
基本字长：基本字长指参与一次运算的二进制位数
计算机中数的表示有定点数和浮点数之分，相应的有定点数运算和浮点数运算之分
8位二进制数为第一字节，一个字符可以用一字节的代码来表示
数据通路宽度
运算速度
CPU时钟频率与主频
每秒平均执行指令条数
分别标明几种典型四则运算时间
主存储器容量
字节数
单元数*位数
外储存量
配置的外围设备及性能
系统软件配置
计算机的发展和应用
计算机发展历程
计算机的换代
第一代（电子管计算机）
求用电子管构成逻辑电路，
第二代（晶体管计算机）
采用分立式晶体管构成逻辑电路
第三代(中，小规模集成电路计算机）
其主要特征是采用中、小规模集成电路，开始用半导体存储器作为主存，
第四代（大规模，超大规模集成电路计算机）
在集成电路中，每块芯片内含有的门电路数或元件数称为集成度。每片几百门至几千门称为大规模集成电路(LS)，更高的称为超大规模集成电路(VLSI)
intel 80*86系列微处理器的进展
分类
按功能，体积，价格分为微型机，小型机，大中型机和巨型机
现代计算机可分为桌面计算机，服务型计算机和嵌入式计算机三种类型
计算机网络
提高计算机性能的重点方式
提高CPU性能的若干技术
流水线处理技术
RISC（精简指令系统计算机）技术
超标量技术
平衡不同子系统的数据吞吐率
并行计算机
计算机应用举例
科学计算
信息管理中的数据处理
科技工程中的数据处理
自动控制
计算机辅助设计（CAD）计算机辅助制造（CAM）计算机模拟，计算机辅助教学（CAI）
人工智能
娱乐活动
层次结构模型
从计算机系统组成角度划分层次结构
微体系统结构层
指令系统层
操作系统层
汇编语言层
面向问题语言层
从语言功能角度划分层次结构
软硬件在逻辑上的等价
硬件只完成最基本的功能，复杂的功能则通关软件来实现
许多功能既可以由硬件实现，也可以由软件实现对用户来说在功能上是等价的
计算机系统的硬件软件组成
计算机硬件系统
CPU：负责读取并执行指令
存储系统
主存储器：用来存放需要执行的程序和需要处理的数据
外存储器：存放需要联机存放，暂不执行的程序和数据
输入/输出设备：键盘鼠标，显示器，打印机等常规输入/输出设备简称I/O设备
总线
总线：能为多个部件分时共享信息的信息传输线
地址总线
数据总线
控制总线
接口
计算的软件系统
系统软件
操作系统
负责管理和控制计算机系统硬件软件资源及运行的程序，组织计算机工作流程，是用户和计算机间的接口
编译程序和解释程序
各种软件平台
应用软件
计算机的基本概念
存储程序的工作方式
事先编制程序
事先存储程序
自动，连续的存储程序
信息的数字化表示
信息可以分为控制信息和数据信息
数据可以分为数值型数据和非数值型数据
数字计算机指计算机中的信息都用数字化表示
计算机中的各种信息用数字代码表示
用数字型电信号表示数字代码
数字化表示的优点
抗干扰能力强，可靠性高
依靠多位数字信号组合，表示数值时可以获得很宽的表示范围和很高的精度
数字化信息易储存，信息传送也比较容易实现
可以表示的信息类型和信息范围极广
能用逻辑代数等数字逻辑技术进行信息处理，这形成了计算机硬件设计的基础
