合肥学院

课程综述论文

题 目

系 部

专 业

班 级

学生姓名

计算机组成原理总结 计算机科学与技术 计算机网络工程 11网络工程（2） IceBin

20xx年x月x日

计算机组成原理总结

内容摘要

本课程学习知识要求高，技术性较强，而且随着应用技术的发展，课程中学习到的新技术应用随时间都在发生变化。所以，学习本课程对我们的计算机硬件基础知识要求较高。

关键词

计算机 原理 总结

课程综述

计算机经过多年的发展。已经在人类的生活扮演着重要的角色，作为一个学习计算机科学与技术专业的学生来说，计算机组成原理的学习是至关重要的，作为计算机科学与技术专业的基础课程，这门课会告诉我们计算机的基本组成及其主要部件的工作原理。通过这门课程的学习可以让我们建立计算机系统的整机概念，理解软硬件的关系和逻辑的等价性。

课程主要内容和基本原理

本段主要讲述了计算机组成原理主要内容和基本原理

(1)计算机系统概论

1.冯·诺依曼计算机模型。

1）计算机由运算器、存储器、控制器和输入/输出五个部件组成；2）存储器以二进制形式存储指令和数据；3）存储程序工作方式；4）五部件以运算器为中心进行组织。

2.计算机系统性能指标:字长，主频，主存容量，兼容性

(2)计算机系统的硬件结构

1.存储器的主要性能指标容量，速度，价格

2.半导体只读存储器：掩膜只读存储器ROM可编程ROM（PROM）可擦除和编程的ROM（EPROM）电擦除电改写只读存储器（EEPROM）闪速存储器（flash memory）

3. 高速缓冲存储器

工作原理：设置Cache是为了解决CPU和主存之间的速度匹配问题，理论依据是程序访存的局部性规律。映射方式：有直接映像、全相联映像和组相联映像。替换算法：先进先出法（FIFO） “近期最少使用”算法（LRU）

总线

1.总线是连接两个或多个功能部件的一组共享的信息传输线；一个部件发出的信号可以被连接到总线上的其他所有部件所接收。系统总线按传输信息不同分为：数据总线（双向，其位数与机器字长和存储字长有关，总线宽度）、地址总

线（由CPU输出，单向）、控制总线。

2.串行传输

串行总线的数据在数据线上按位进行传送，只需一根数据线，线路成本低，适合远距离的数据传输。

使用串行通信总线连接慢速设备，象键盘、鼠标和终端设备等。串行传输中的数据转换 、发送部件中并行数据到串行数据的转换，称为拆卸；接收部件中串行数据转换成并行数据，称为装配。串行传输中的数据传输速率。

3．并行传输

并行总线的数据在数据线上同时有多位一起传送，每一位要有一根数据线。并行数据传输需要联络控制信号。

4.总线裁决：决定哪个总线主控设备将在下次得到总线使用权的过程称为总线裁决。 两类总线裁决方式：集中式和分布式

5.定时问题：如何来定义总线事务中的每一步何时开始、何时结束

6.总线异步通信协议的步骤：请求，响应，撤销请求，撤销响应 异步通信子协议类型：全互锁，半互锁，不互锁

I/O设备

1. I/O接口的功能：（1）数据缓冲（2）错误或状态检测（3）控制和定时

（4）数据格式转换；（5）与主机和设备通信

2. I/O接口的分类(1) 按数据传送方式分，有并行接口和串行接口(2) 可编程接口和不可编程接口 (3) 按通用性来分，有通用接口和专用接口

3. I/O端口的编址方式

(1) 独立编址方式：对所有的I/O端口单独进行编号，成为一个独立的I/O地址空间。(2) 统一编址方式：将主存地址空间分出一部分地址给I/O端口进行编号。

4. I/O控制方式类型

1. 程序直接控制方式（查询方式）

从I/O接口取得外设和接口的状态，根据状态来控制外设和主机的信息交换。

2. 程序中断控制方式

执行相应的I/O指令，将启动命令发送给相应的I/O接口和外设，然后CPU继续执行其他程序。

3. 直接存储器存取方式

简称为DMA方式，用于高速设备和主机的数据传送，采用成批数据交换方式。用专门的硬件（DMA控制器）来控制总线进行数据交换。

5.中断： 由于内部/外部事件或由程序的预先安排引起CPU中断正在执行的程序，转到相应的服务程序中去。

6.DMA

DMA方式：用专门的DMA接口硬件来控制外设与主存间的直接数据交换，而不通过CPU。控制总线进行DMA传送的硬件接口为DMA控制器。DMA工作方式： CPU停止法 (成组传送)、 周期挪用(窃取)法 (单字传送)、 交替分时访问法

指令系统

1.指令一般的格式 操作码OP+ 地址码 A

2.指令字长度：一个指令字包含的所有二进制代码的位数。有等长指令字结构和变长指令字结构。

3. 指令系统性能的指标

指令所占存储空间是否尽可能小；表现在指令中代码密度是否高、信息冗余量是否少；

4.寻址方式：立即寻址，直接寻址，间接寻址，相对寻址，基址变址寻址，隐含寻址方式

5.指令系统设计的基本思路

任务是确定所有机器指令的格式、类型、操作以及对操作数的访问方式。出发点是提高指令系统的性能/价格比。

6.堆栈是一种按特定顺序访问的存储区；其特点是后进先出(LIFO)或先进后出(FILO)。

(3)中央处理器

CPU=寄存器(PC、IR)+CU+ALU+中断系统

1. CPU的四种基本功能：

存储器读：读取某一主存单元的内容，并将其装入某一个CPU寄存器；存储器写：把一个数据字从某一CPU寄存器存入给定的主存单元中；把一个数据字从某一CPU寄存器送到另一个寄存器或者ALU；进行一个算术运算或逻辑运算，将结果送入某一CPU寄存器或存储器 。

2.控制器三种时序控制方法：同步，异步，联合控制方法

3. 指令ADD R3，R1的执行控制序列

4.决定CPU性能最重要三个因素：指令的功能强弱，时钟周期的长短，执行每条指令所需时钟周期数。

5.微指令的格式：水平型微指令和垂直型微指令。

编码：1）直接表示法 2）分段直接编码法 3）字段间接编码法

心得体会

在上计算机组成原理课程的时候，虽然准时去上课，很认真的听课，但是《计算机组成原理》这门课程难度十分大，在学习这门课程时，我遇到过许多困难，这并不可怕，因为只要我们敢于面对，团结合作，就没有解决不了的问题。在学习过程中，我们需要互相学习，互相帮助、互相鼓励。在学习的时候，要善于把自己好的想法给大家分享，不会的时候要虚心向同学和老师请教。

总结

计算机组成原理课程主要教授了了解计算机各部件的组成原理，工作机制以及部件之间的相互关系；加强硬件分析和设计的基本技能和方法，提高硬件方面专业素质和发展潜力；培养和提高计算思维能力。

参考文献

[1]《计算机组成原理》【中】唐朔飞 第二版 高等教育出版社

第二篇：计算机组成原理课程总结

《计算机组成原理》课程总结

《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。从课程的地位来说，它是先导课与后续课之间的重要衔接课程。随着计算机技术的飞速发展，必须保证课程教学内容及实现手段的先进性，才能确保课程教学效果的优秀。因此，在课程教学大纲的制定上，主要依据就是：既要保证学生理解和掌握课程的基本理论和基本概念，又必须保证教学内容的先进性，同时还要注重学生实际动手能力和创新能力的培养和训练，为后续课程的学习奠定坚实的基础。通过近年来的教学实践证明，本课程在内容的先进性设置，教学进度安排等方面比较合理，被学生普遍接受，总体效果良好。结合本课程内容多、难度大的特定，采取理论与实践相结合的教学方法，有效地巩固了教学效果，进一步加深了学生对计算机组成结构和工作机理的认识，提高了学生的实际动手能力与创新设计能力。

计算机专业从19xx年开始招生，组成原理课经历了四个发展阶段，从原来的《微机原理》课，仅有3套“微机实验训练系统”实验设备，仅只有一名任课教师，发展到今天有50多套实验设备，多名任课教师组成的课程组，取得了骄人的成绩。在20xx年，该课程首批成为赤峰师专重点课程。

计算机硬件技术的发展十分迅速，各类新器件、新概念和新内容不断涌现，所以，必须注重教学内容的先进性。除了选择最新版的国家级优秀教材作为课程教材之外，在教学组织中，还应注意及时将新的内容和技术补充进来。在教学课时安排上，应注重与已修相关课程的内容衔接，删减不必要的重复内容，留出适当的课时增加新的教学或讨论内容。

在教学方式上，传统的教学方式对于内容更新较快的本课程来说，应当说遇到了很大的难题。针对多媒体教学手段易于实现内容更新与扩充的特点，本课程较早应用现代多媒体手段，多媒体教学系统内容丰富、形式多样，CAI教学课件包含文字、声音、图表、等多项教学互动内容，加上主讲教师与学生的适时交流与启发，声情并茂，内容充实，进而保证了教学内容的先进和教学效果的优良，收到了良好的效果，得到了历届学生的好评和肯定。

在课程的教学管理方面，每学年都要进行课程期中教学检查，内容包括接受教学检查小组听课，课程的期中考核，学生民主评议，教师自评工作总结等。通过教学检查，保证及时发现各种教学问题，并及时地加以改进或补充，保证各个教学环节的质量，进而监督和保证课程的总体教学质量。在课程考试环节上，有完整的课程试题库，各年试题（A、B卷）每学期期末考试采用集体阅卷方式，并对试题及考试成绩都进行统计分析。

实验教学是本课程的重要教学环节之一，是训练学生综合能力的重要手段。计算机专业从19xx年开始招生，最初只能开设《微机原理》课，并做少量的微

机原理实验，仅有3套“微机实验训练系统”实验设备。19xx年，将《微机原理》课程改为《计算机组成原理》，并在19xx年购置了5套型号为TEC—2的“组成原理实验箱”，扩建了实验室，20xx年有购置5套同型号的组成原理实验箱，并自编TEC-2实验箱的实验指导书。为了满足课程建设和学科建设的需要，经学院批准，20xx年又购置40套由清华大学王诚教授研制的、目前国内最先进得的、型号为TH-union “组成原理实验箱”，该设备硬、软件子系统完整，控制器方案有微程序和硬布线2种，同时支持汇编语言和高级语言编程，除了满足计算机组成原理实验外，还可以完成计算机系统结构实验和电子线路设计自动化实验。以该实验设备为依托，按照精品课程建设的要求，在师资、教学内容、教学方法等方面作了改进。教材选用清华大学王诚教授编写的《计算机组成原理》一书，该书是教育部人才培养模式改革和开放教育试点教材；按照实验教学大纲的要求，本课程实验讲义完备，实验开出率达90%。教师对学生的实验设计结果必须逐个地进行验收，再结合学生递交的实验报告，期末实验考试情况，综合给出实验成绩。由于注重了实验教学质量，学生普遍感到学有所用。

《计算机组成原理》课程组目前由教授1人、副教授1人、讲师3人组成，人员结构合理、年富力强。课程组特别注意教学与科研的有效结合和相辅相成，近年来取得了较好的教学与科研成果。结合本课程教学特点，课程组教师积极参加各类全国、全省的计算机专业教学研讨会，近年来先后发表了10余篇教改论文，完成自治区科研项目一个，校内教改项目一项，校内科研项目一项，目前参与自治区科研项目两个。课程组自从20xx年x月在赤峰学院副院长德力格尔的帮助下，聘请了清华大学计算机系的王诚教授担任指导青年教师的培训工作，王诚教授祖籍赤峰，长期从事计算机硬件的教学工作，他主讲的清华大学计算机系《计算机组成原理》先后获得北京市精品课程，北京市教学成果一等奖，国家精品课程。王教授一心想为家乡的计算机教育事业做出贡献，而且不计得失，深受学院有关领导和我系师生的好评。他学识渊博，为人坦诚，是我国计算机硬件方面的知名学者。他研制的“计算机组成原理实验”设备，被国内多所重点大学使用，我系从19xx年开始到现在一直就使用他研制实验设备，20xx年我系在更换新设备TH-union时，王教授还无偿赠送了多台设备和许多实验耗材，总价值达1万多元，为计算机组成原理课程的发展打下了坚实的物质基础，使我们有条件和信心以该门课程为依托，在教学和科研上作出一番成就。

青年教师的培养是课程建设的重要环节。目前采用的措施是：一、近年来，由于课程建设和学科建设的需要，我系基本形成了以老带新的课程组制度，从制订教学计划、备课到教学检查的各个环节，都有经验丰富的教师对青年教师进行指导，每学期由系里统一组织，对青年教师进行听课、评课活

动，通过听评课进行课程研究、教法研究，提高业务能力。二、派往国内知名大学进行短期学习，如20xx年x月，刘燕到清华大学计算机系对其实验教学形式和设备进行考查学习，20xx年x月，黄凤艳到清华大学计算机系进行短期的计算机组成原理实验专题学习，通过学习，使理论基础更加扎实，获得了许多宝贵的实验技巧，眼界更加开阔，业务能力明显提高。三、聘请国内知名大学的学者来我系进行短期讲学，相关教师和学生都可以参加听课学习，这种方式即可以节省资金，又可以使更多的人有学习提高的机会。自从20xx年x月开始，清华大学计算机系的王诚教授先后两次来我系进行讲学，对我系的青年教师和20xx级本科生进行免费培训，师生受益非浅。通过采取上述措施，取得了非常明显的教学效果，作为计算机专业的硬件方向的重要课程之一，《计算机组成原理》由过去学生不爱学和教师不愿教发展到今天的教师热爱这项工作和学生对该门课程及实验共同感兴趣，已经迈出重要的一大步，青年教师的成长为本门课今后发展奠定有利的基础。

本课程组教师注重为人师表，治学态度认真，业务钻研刻苦。在教学工作中，兢兢业业，踏踏实实，一丝不苟，全身心地投入在教学第一线，能较好地将教书与育人有机地结合在一起，注意学生的道德和学德教育，及时地了解学生的实际学习情况，把学生的每一点进步都视为自己的工作成就，并为此感到由衷的高兴，因而受到了历届学生的一致好评和拥戴。本课程组教师分别多次获得过省级、校级和学院的优秀教师或先进教育工作者称号。

总之，《计算机组成原理》作为计算机专业的主干专业基础课程之一，近年来，在课程内容建设、教学法研究、教学质量管理、学风教风培养等方面，课程组教师付出了大量辛勤的汗水，取得了一些成绩，受到了大家的认可和好评。《计算机组成原理》课程组近年来所取得的成绩，离不开学院全体教师的大力支持，是大家共同努力的结果。只要我们发奋图强，坚韧不拔，刻意进取，踏实工作，完全可以做出更大的成绩来，把《计算机组成原理》课程建设成为真正的精品课程。

20xx年x月

第三篇：计算机组成原理课程设计个人总结

这次课程设计是在已学计算机组成原理基础上进行的一次大型实验，也是对该课程所学理论知识的深化和提高。因此，要求学生能综合应用所学知识，设计与制造出具有较复杂功能的应用系统，并且在实验的基本技能方面上进行一次全面的训练。

通过对这一闹钟程序的制作，使我对计算机组成原理的基本知识的使用更加熟练，同时也增加了我对计算机组成原理的一些认识，培养从资料文献、科学实验中获得知识的能力，在作业完成过程中通过和同学的交流，也增加了合作的技巧，提高学生从别人经验中找到解决问题的新途径的悟性，初步培养工程意识和创新能力。。通过查阅以下资料也学到了一些课本上没有的东西，很多知识从模糊概念到具体的了解，从毫无所知到具体的应用，拓宽了自己的知识面，增加了学好汇编语言的信心。

当然，在本次设计中，遇到了很多问题，开始有些迷茫，在老师的分析以及同学的帮助下，相关资料的查阅，先了解了整个设计的总体设计包括当前时间的获取并显示，码制转换，设定闹钟报鸣的时间，。用AND运算，高四位的0 AND 任何的值都是0，而低四位的1 AND 任何的值 它的值还是保持不变。合肥工业大学出版社汇编语言程序设计（王庆生 主编）这本书就帮了我很大的忙，在最后的附录里找到了各操作的格式及功能还有Dos系统功能和BIOS功能调用功能及参数，相当详细。提取系统时间比较难就参考了响铃调用，扬声器开关，灯光控制显示、广播等模块，之后采取各个模块击破的方法，了解各个模块的功能的实现，这下工程花费很长一段时间，又是图书馆查资料，又百度，感觉百度真好，就连一个简单的汇编语句帮我们解析清清楚楚，例如.AND AL,0FH 其解答是0FH用二进制表示为0000 1111,其0-3位（低四位）都是1百度文库里资料。汇编很注重寄存器的使用，输入输出，进栈保护现场，出栈恢复现场，光标设置等等。

经过努力调试修改把这个时间控制大部分完成，虽然里面还存在很多问题，譬如缺少错误检测和信息提示，没有写入，感觉自己在计算机组成原理的知识海洋里懂的是那么的少，还需要多学点。

总之，这次的课程设计不仅让我有动手实践的机会，也让我对之前的知识进行加深学习，使我对完成一个项目有个比较具体的认识，对以后完成这方面的事情打下基础。再次感谢老师同学的帮忙！