课程简介
一、课程适合人员
大二及以上计算机相关专业的本科学生；
计算机专业的考研人员；
计算机相关领域的工程技术人员；
二、课程性质
本课程是计算机专业的专业基础课，在硬件课程体系中起承上启下的作用，也是学习计算机软件课程（如操作系统、汇编语言程序设计等）的课程基础。
三、课程主要内容
主要讲解计算机系统中的信息表示与基本运算；重点讲解计算机中的运算器、存储器、控制器、输入输出系统的组成与工作原理，以及单台计算机的内部运行机制。
四、课程特色
强调基本知识和基本原理的学习；剔除繁杂的“枯枝”细节，保留经典性和应用性较强的精干内容。还兼顾了学习者考研的需求。
课程大纲
计算机系统概论
1.1计算机的分类与发展
1.2 计算机的硬件系统
1.3 计算机的软件系统与计算机的层次结构
1.4 计算机的性能指标
数据的表示方法
2.1数值数据的编码格式及十进制数表示
2.2 数值数据的定点表示方法
2.3 数值数据的浮点数表示方法
2.4 文字信息的表示方法
2.5 校验码
定点数的运算方法及其运算器
3.1 定点数的加减运算
3.2 定点数的加减运算器
3.3 定点数的乘法运算及其运算器
3.4 定点数的除法运算及其运算器
3.5 逻辑运算与移位操作
3.6 多功能算术逻辑运算单元
3.7 定点运算器的基本结构
浮点数的运算方法及其运算器
4.1浮点数的加减运算
4.2 浮点数的乘除运算
4.3 浮点运算流水线
存储系统及主存储器
5.1存储器的分类
5.2存储系统的层次结构
5.3静态RAM存储器
5.4动态RAM存储器
5.5只读存储器
5.6FLASH存储器
5.7存储容量的扩展
高速存储器
6.1双端口存储器
6.2多模块交叉存储器
6.3Cache的基本原理
6.4Cache的地址映射
6.5Cache的替换与写入策略
虚拟存储器
7.1虚拟存储器概述
7.2页式虚拟存储器
7.3段式虚拟存储器
指令系统
8.1指令系统概述
8.2指令格式
8.3指令寻址方式
8.4数据寻址方式-1
8.5数据寻址方式-2
8.6指令类型
中央处理器（一）
9.1CPU的功能和组成
9.2 指令周期
9.3 指令周期例题
9.4 时序信号的作用与体制
9.5 时序发生器的组成和控制方式
中央处理器（二）
10.1 微程序控制器的原理
10.2 微程序设计举例
10.3 微程序设计技术
10.4 硬布线控制器
10.5 流水线处理器
10.6 流水线的相关冲突问题
10.7 RISC处理器
总线系统
11.1总线的概念和结构形态
11.2 总线接口
11.3 总线的仲裁
11.4 总线的定时和数据传送模式
11.5 总线标准
输入输出系统
12.1外设分级与信息交换方式
12.2 程序查询方式
12.3 中断基本概念及I/O接口
12.4 单级/多级中断
12.5 中断控制器
12.6 DMA基本概念及传送方式
12.7 DMA控制器
12.8 通道方式
1.1计算机的分类与发展
1.2 计算机的硬件系统
1.3 计算机的软件系统与计算机的层次结构
1.4 计算机的性能指标
数据的表示方法
2.1数值数据的编码格式及十进制数表示
2.2 数值数据的定点表示方法
2.3 数值数据的浮点数表示方法
2.4 文字信息的表示方法
2.5 校验码
定点数的运算方法及其运算器
3.1 定点数的加减运算
3.2 定点数的加减运算器
3.3 定点数的乘法运算及其运算器
3.4 定点数的除法运算及其运算器
3.5 逻辑运算与移位操作
3.6 多功能算术逻辑运算单元
3.7 定点运算器的基本结构
浮点数的运算方法及其运算器
4.1浮点数的加减运算
4.2 浮点数的乘除运算
4.3 浮点运算流水线
存储系统及主存储器
5.1存储器的分类
5.2存储系统的层次结构
5.3静态RAM存储器
5.4动态RAM存储器
5.5只读存储器
5.6FLASH存储器
5.7存储容量的扩展
高速存储器
6.1双端口存储器
6.2多模块交叉存储器
6.3Cache的基本原理
6.4Cache的地址映射
6.5Cache的替换与写入策略
虚拟存储器
7.1虚拟存储器概述
7.2页式虚拟存储器
7.3段式虚拟存储器
指令系统
8.1指令系统概述
8.2指令格式
8.3指令寻址方式
8.4数据寻址方式-1
8.5数据寻址方式-2
8.6指令类型
中央处理器（一）
9.1CPU的功能和组成
9.2 指令周期
9.3 指令周期例题
9.4 时序信号的作用与体制
9.5 时序发生器的组成和控制方式
中央处理器（二）
10.1 微程序控制器的原理
10.2 微程序设计举例
10.3 微程序设计技术
10.4 硬布线控制器
10.5 流水线处理器
10.6 流水线的相关冲突问题
10.7 RISC处理器
总线系统
11.1总线的概念和结构形态
11.2 总线接口
11.3 总线的仲裁
11.4 总线的定时和数据传送模式
11.5 总线标准
输入输出系统
12.1外设分级与信息交换方式
12.2 程序查询方式
12.3 中断基本概念及I/O接口
12.4 单级/多级中断
12.5 中断控制器
12.6 DMA基本概念及传送方式
12.7 DMA控制器
12.8 通道方式