第一篇：计算机组成原理小论文
合肥学院
计算机组成原理
综述论文
题 目
计算机组成原理课程综述
系 部 计算机科学与技术系 专 业班 级
计算机科学与技术专业
学生姓名 指导教师
2015年5月20日 计算机组成原理课程综述 【内容摘要】 计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门专业基础且极其重要的课，作为本专业的学生，我们不仅要了解这门课中的知识，还要深入理解掌握这门课。论文分为六个方面，第一，算机组成原理课程综述，从宏观方面阐述这门课在计算机科学与技术专业的知识领域，第二，课程的主要内容和基本原理，从知识单元进行解读这门课，第三，叙述这门课在实际当中的应用，第四，谈谈自己的心得体会，写出自己的思考与观点，第五，结语，把自己学习到的知识及将要做的阐述清楚，第六，写出自己完成这篇论文查阅的资料即参考文献。【关键词】 计算机系统 硬件结构 CPU 控制单元 正文
（一）计算机组成原理课程综述
在计算机普及的今天，现代信息技术飞速发展，计算机的应用在政治、经济、文化等方方面面产生了巨大影响，而计算机的知识更新的速度非常快，所以我们计算机科学与技术专业的学生要不断更新自己计算机方面的知识，以适应市场的需要。计算机组成原理是硬件系列课程中的核心课程，是计算机科学与技术专业重要的专业基础课，剖析了五大功能部件（运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备）的机理，具有完整的理论体系和强实践性，内容多，知识面广。
（二）课程主要内容和基本原理
本书分为四篇：第一篇（1、2章）、概论，第二篇（3-5章）、计算机系统的硬件结构，第三篇（6-8章）、中央处理器，第四篇（9、10章）、控制单元。
第一章介绍了计算机系统的基本组成和层次结构，详细介绍了冯诺依曼计算机的基本原理和特点。
第二章主要介绍计算机的发展和应用。
第三章介绍了系统总线，从不同的角度有不同的分类，本章是按连接部件的不同分为片内总线、系统总线、通信总线三类进行详细介绍的。接着讲述了总线的特性（机械特性、电气特性、功能特性、时间特性）及性能指标（总线宽度、带宽、时钟同步/异步、总线复用信号线数、总线控制方式等）和总线标准。总线的结构：单总线结构、双总线结构和多总线结构，总线控制方式：判优控制和通信控制，总线的结构和总线控制学习重点。第四章主要介绍了存储器、存储器的主要功能是存储程序和各种数据，并能在计算机运行过程中高速、自动的完成程序或数据的存储。具体内容包括：存储器的分类、存储器的分层结构、半导体随机存储器的组织、只读存储器、主存储器与CPU的连接、主存储器的校验、多体交叉编址存储器、高速缓冲存储器cache的基本原理、cache和主存之间的地址映射、磁表面存储器的主要技术指标CPU的结构和功能
第五章主要介绍输入输出系统，讲述了输入输出系统的发展概况和组成，I/O设备与主机的三种联系方式：立即响应方式、异步工作采用应答信号联络、同步工作采用同步时标联络。I/O设备与主要信息传送的控制方式：程序查询方式、程序中断方式、DMA方式、通道方式，书上后面就这几种方式展开详细叙述，并对这几种方式进行了比较，程序查询方式特点是接口电路简单、CPU和I/O设备一直处于串行工作状态，CPU在信息交换过程中全程监控，所以CPU的工作效率不高。程序中断方式特点是CPU执行程序与I/O设备做准备是同时进行的，节省了I/O设备准备就绪前的那一段时间，CPU效率相对与程序查询方式提高了。DMA方式的特点是I/O设备直接与主存交换信息而不用占用CPU，CPU的效率又进一步提高。通道方式节省了CPU对外设控制与管理的时间，CPU的效率再一次提高。
第六章主要介绍计算机的运算方法，利用二进制数分别表示定点数和浮点数，然后详细介绍它们的加减乘除运算。
第七章主要介绍的是指令系统，讲了机器指令、操作数类型及操作类型，十种寻址方式（立即寻址、直接寻址、隐含寻址、间接寻址、、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址寻址、变址寻址、相对寻址、堆栈寻址，指令格式分析及设计。
第八章主要介绍了CPU的结构和功能，讲了CPU的结构、功能、指令周期、中断系统。
第九章主要介绍了控制单元的功能，讲了微操作的命令的分析，取指周期、间址周期、执行周期、中断周期进行详细分析，控制单元的功能。
第十章主要介绍控制单元的设计，先介绍组合逻辑控制单元的分析与设计，在讲微程序的分析与设计。
（三）对存储器探究
（一）主存储器
主存储器是存储器的一种，它是计算机中一个非常重要的部件、在计算机的处理过程中，用来存放计算机处理的数据和程序，通常我们又称为内存，其英文名称是Memory。
内存也是一种集成电路做成的芯片。现在多数计算机的主板上都提供专用的内存插座，我们可以选择合适容量的内存芯片，方便地将其插在主板上，给系统使用。在计算的使用中，关于内存的方方面面通常是非常重要也是非常有趣的话题，需要明确说明的是，初学计算机的人经常把计算机内存和计算机的硬盘搞混，因为它们都用兆(M)这个容量单位来表示大小。实际上，计算机的硬盘是一种外存设备。
内存根据使用的功能不同分为只读存储器（Read Only Memory，简称ROM）和随机存取存储器（Random Access Memory简称RAM）。（1）ROM 只读存储器(ROM)是不能改变存储内容的存储器只读存储器多用来储存基本输人输出系统(BIOS)的内容，BIOS系统记载了计算机的配置，为各种数据在计算机设备间的传输提供帮助、ROM接插在主板卜，是主机系统不可缺少的一部分。（2）RAM 随机存取存储器(RAM)，又称可读写存储器，是内存的一种，在计一算机系统中起着非常重要的作用，是计算机处理数据的重要场所当我们在计算机中要建立任意新文件或对磁盘上的文件进行操作时，CPU会发出指令，将要处理的内容拷贝到RAM中，当完成操作后，文件又会被拷贝回磁盘，或通过打印机打印出来。或通过网络传送出去„„
随机存取存储器就像一块电子黑板，我们通过对RAM的访问，可以实现计算机操作系统和应用软件提供给我们的所有功能，这些功能可以概括为两个字:“读”和“写”。“读”代表输人、检索、获取数
据等操作;“写”代表存储、索引、修改等操作，因此随机存取存储器(RAM)又被称为可读写存储器。
（二）外存储器 正如前面介绍的，内存是采用集成电路制作的芯片，是计算机系统中的重要部件，但是由于体积和造价的原因，一般内存的容量只有几兆字节，另外，内存必须依赖电流来存储数据，所以内存中的数据无法长久保存，于是人们研制了可以长久保存数据的另一类存储器.这就是我们在本节中将要介绍的外存储器，外存储器的代表是磁盘，包括软盘和硬盘。不管是软盘还是硬盘，都是利用磁化原理保存数据的，数据保存在软盘或硬盘的磁盘盘片上，数据的读写通过磁盘驱动器完成。（1）软盘
软盘是计算机使用者几乎每天都要用到的存储设备、当我们购买财务软件时，财务软件是保存在软盘上的，当我们对会计软件的数据进行备份、进行读写。（2）硬盘
硬盘是一种快速高容量的存储设备，也是计算机运行的必需设备，我们今天应用的大多数软件和数据是保存在硬盘上的，硬盘的工作原理类似于软盘，因为它们都是利用磁化原理保存数据。从外观
上看，硬盘是个封闭的铁盒子，在其内部，包括磁盘盘片、磁头、控制电路等装置。硬盘的盘片是用铝合金材料制成的，所以被称为硬盘。硬盘盘片和驱动设备封装在一起，在封闭的条件下工作，这是硬盘区别于软盘的主要特点。
硬盘内部包括许多张磁盘面，一般要达到11张甚至更多，所以硬盘比软盘拥有更大的容量。
（三）存储器的层次结构 实际上，存储系统层次结构主要体现在缓存-主存和主存-辅存这两个层次上，如上图所示。显然CPU和主存缓存都能直接交换信息；缓存能直接和CPU、主存交换信息；主存可以和CPU、缓存、辅存、交换信息。
缓存-主存层次主要解决CPU和主存速度不匹配的问题。缓存速度比主存高，只要将CPU近期要用的信息调用缓存，CPU便可以直接从缓存中获取信息，从而提高访存速度。主要解决存储系统的容量问题。速度比主存低，而且不能和CPU直接交换信息，但它的容量比主存大得多，可以存放大量暂时未用到的信息。当CPU需要用到这些信息时，内容调入主存。
（四）高速缓冲存储器 在多体并行存储系统中。由于I/O设备向主存请求的级别高于CPU访存，这就出现了CPU等待I/O设备访存的现象，致使CPU空等一段时间，甚至可能等待几个主存周期，从而降低CPU的工作效率。
为了避免CPU与I/O设备争抢访存，可在CPU与主存之间加一级缓存，这样，主存可将CPU要取的信息提前送至缓存，一旦主存在与I/O设备交换时，CPU可直接从缓存中读取所需的信息，不必空等而影响效率。Cache的基本结构
（五）相联存储器
相联存储器既可按地址寻址，又可按内容寻址，为于传统存储器区别，又称为按内容寻址的存储器。相联存储器的每个字有若干字段组成，每个字段描述了一个对象的属性，也称一个内容。
（四）心得体会
计算机组成原理这门课程是一门专业课程，也是作为计算机学科必须掌握的一门课程，虽然如今的计算机行业千变万化，各种高新的计算机硬件和软件技术不断发展，但是原理和基础都离不开计算机组成原理这门课，它是各种计算机软硬件技术的最基本的理论基础。计算机组成原理从体系结构的角度认识了计算机的工作原理。随着现在嵌入式软件方向的发展，需要的知识不仅仅需要编码的能力，还需要我们对硬件知识的掌握和了解。计算机组成原理的学习，增加了我们在硬件方面的知识。在学习的过程中，需要把理论知识与实践相结合，在理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解的不够深刻，对软件，硬件方面的许多知识掌握得不够牢固，我会在以后的学习中不断学习，积累经验，超越自己。
（五）结语
通过对计算机组成原理这门课程的学习，使我对计算机软件和硬件技术有了一个更深入的了解，包括各种计算机的基本原理以及计算机的艰难发展历程，这门课程注重理论知识，理论知识是一切技术的最基本，也是我们必须要掌握好的。在这次课程综述论文过程中，我到图书馆查阅资料，上网查资料，让我深刻认识到计算机组成原理的重要性，也了解了许多书上没有的知识，受益匪浅。
（六）参考文献
1、唐朔飞 《计算机组成原理》 高等教育出版社 第2版
2、高建生、莫正坤 《计算机组成原理》 华中科技大学出版社
3、白中英 《计算机组成原理》 科学出版社 第三版
4、张钧良 《计算机组成原理 》 清华大学出版社 2003
第二篇：计算机组成原理论文
合肥学院
课 程 论 文
题
目 系
部 专
业 班
级 学生姓名 指导教师
计算机组成原理课程综述 计算机科学与技术系
嵌入式 11级计本（2）班
*** 张向东
2013 年 5 月 20 日
计算机组成原理课程综述
内容摘要
计算机组成原理是计算机科学与技术系嵌入式专业中非常重要的基础专业课程，是以“数字逻辑”等专业基础课程为基础的一门课，同时也是“计算机系统结构”、“操作系统”、“计算机接口技术”等专业课程学习的基础课程。在当下网络横行的年代，计算机组成原理有着十分广泛的应用，也与我们的日常生活密不可分。日常生活中的科学计算与数据处理就是其最为广泛的应用之一，又如，电子商务，网络教育，人工智能等现今热门的领域也都是以其为基础的。作为计算机系的学生，我们必须学好计算机组成原理这门课程。本文旨在对这门课程的学习上进行一些讨论。
为此，我们需要从计算机的基本概念、计算机系统的基本组成及基本功能着手, 学习计算机的各个基本组成部件及控制单元的工作原理,掌握有关软、硬件的基本知识,尤其是各基本组成部件有机连接构成整机系统的方法,为培养自身对计算机系统的分析、设计、开发和使用能力打下基础。
一． 计算机组成原理课程综述
计算机组成原理这门课程主要介绍了计算机系统的基本组成，计算机硬件系统，中央处理器和控制单元。课程主要研究CPU、主存储器、I/0接口和输入/输出以及总线的结构和功能。通过对本门课程的学习,可以在自己的脑中建立计算机的整机概念，深入了解计算机的工作原理，掌握计算机组织与实现的技术和方法，以及计算机系统分析和系统设计的方法，从而为计算机专业以后要上的专业课的学习打下坚实的基础。
计算机组成原理从内容上看有以下几个特点：一是虽然计算机的五大部件自成体系，较为独立，但是从整机来看，整个课程具有明显的整体性；二是某些设计思想可应用于不同部件，具有相通性，比如并行性思想；三是课程内容相对固定，但也有新的技术理论不断出现，需要关注新技术的发展。
二． 课程主要内容和基本原理
（一）计算机系统
计算机系统是由“硬件”和“软件”两大部分组成。所谓“硬件”，是指计算机的实体部分，它由看得见摸得着的各种电子元器件，各类光、电、机设备的实物组成，如主机、外部设备等。所谓“软件”，它看不见摸不着，由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。此外，冯·诺依曼认为，计算机由运算器.存储器.控制器.输入设备和输出设备五大部件组成。
（二）计算机系统的硬件结构
在这一章节中我们需要掌握的有系统总线，存储器和输入输出系统。在系统总线这一章节中，我们要重点掌握的有计算机总线的功能与组成，总线的概念、连接方式、总线的仲裁、总线的定时以及总线接口的概念和基本功能。总线是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。总线可以分为片内总线，系统总线和通信总线。
而在存储器这一章节中，应重点掌握随机读写存储器的字位扩展情况，主存储器的组成与设计，cache存储器的运行原理以及虚拟存储器的概念与实现。
在输入/输出系统中，输入/输出系统的功能与组成，总线与输入/输出系统实例。几种常用的输入/输出方式，中断与DMA的请求、响应和处理是我们要着重学习的。
（三）中央处理器
中央处理器这一单元是我们这学期学习的重点，需要重点掌握的有计算机的运算方法，指令系统，CPU的功能与基本组成等。计算机的运算方法中定点运算尤为重要，其中补码运算需要重点掌握。在指令系统里指令的一般格式和寻址方式是重点。而CPU的功能与基本组成中的中断系统则应好好学习。
（四）控制单元
这章介绍了控制单元的功能和设计，其中要对微程序和微操作应做为重点掌握。
三． 实际应用
自ENIAC问世后将近30余年的时间里，计算机一直被作为大学和研究机构的娇贵设备。在20世纪70年代中后期，大规模集成工艺日趋成熟，微芯片上集成的晶体管数一直按每3年翻两番的Moore定律增长，微处理器的性能也按此几何级数提高，而价格也以同样的几何级数下降，以至于以前需花数百万美元的机器（如80M FLOPS 的 CRAY）变得价值仅为数千美元(而此类机器的性能可达200M FLOPS)，至于对性能不高的微处理器芯片而言，仅花数美元就可购到。正因为如此，才使得计算机走出实验室而渗透到各个领域，乃至走进普通百姓的家中，也使得计算机的应用范围从科学计算，数据处理等传统领域扩展到办公自动化，多媒体，电子商务，虚拟工厂，远程教育等，遍及社会，政治，经济，军事，科技以及个人文化生活和家庭生活的各个角落。
四． 心得体会
计算机科学与技术的发展日新月异，可是，不管它如何发展，都离不开计算计组成原理的理论支撑。而对于计算机组成原理的学习，我认为重点是理解，老师也常常教导我们不要死记硬背，而要理解，这样学习效率才会提高。例如，定点运算中的补码运算，如果光靠死记硬背的话，我想学起来是十分痛苦的。但是，如果理解之后再去运算那就容易很多了。
此外，我觉得任何一门工科课程都要有动手实验的环节，计算机组成原理实验也是十分重要的。可是我觉得这个学期开设的组成原理实验课程太少了。通过实验，我们可以能够更加深入地了解计算机的组成、结构和工作原理，从而提高对计算机系统的分析和设计的能力。再者，实验更是我们创新思维的源泉，是培养高素质创新型计算机专业人才的重要保障。通过实验可以加强我们的动手能力，加深对课程的认识，加大学习的热情和兴趣。总之，我觉得实验是课程学习重要环节之一。
五． 结语
刚开始学习这门课程的时候，觉得这门课程应该是一门特别简单的基础理论课程，就像计算机导论一样，所以开始时，对待这门课的态度其实也没有那么认真。不过因为张老师是个十分认真的老师，所以上课的时候还是蛮认真听讲的。在开实验课之前，我还没有对这门课有兴趣，但是开了实验课之后，我觉得计算机组成原理也挺有意思的，就有了兴趣。只是可惜，实验课开的太晚了，而且也不多。此时的我，也慢慢意识到了计算机组成原理这门课的重要性。同时，我坚信，这门课程对我以后的学习会有很大的帮助。
六． 参考文献
【1】.《计算机组成原理》第二版，唐朔飞 高等教育出版社 2008.1
第三篇：计算机组成原理论文
合肥学院
课程综述论文
题 目
系 部 专 业班 级
计算机科学与技术 计算机科学与技术 计科系12级计本（3）班
程浩帆
学生姓名
2014 年 5 月 6 日
计算机组成原理课程综述
摘要
计算机从产生到现在不过短短60多年。但它已经深入到人类生活的各各角落，现在人类的生活如果离开了计算机是难以想象的，而对于一个计算机科学与技术专业的学生来说，学习计算机组成原理却也是至关重要的。本综述论文主要讲述计算机组成原理课程综述课程主要内容和基本原理、实际应用，以及学习的心得体会。基本要求是使我们掌握计算机常用的逻辑部件的原理、参数及使用方法，学习计算机设计中的入门性知识，掌握维护、使用计算机的技能。【关键词】 CPU 总线 存储器 指令系统 控制单元
（一）计算机组成原理课程综述：
本书突出介绍计算机组成的一般原理，采用从外部大框架入手，层层细化的叙述方法，即采用自顶向下的分析方法，详细讲述了计算机组成原理。通过对计算机系统概述、系统总线、存储系统、输入输出系统、中央处理器、控制单元的深入剖析和详细讲解，使得我们可以更形象更好地理解计算机的基本组成和工作原理。
从总体看全书共分为4篇,第1篇(第1、2章)介绍计算机的基本组成、发展及应用;第2篇(第3、4、5章)介绍系统总线、存储器(包括主存储器、高速缓冲存储器和辅助存储器)和输入输出系统;第3篇(第6、7、8章)介绍CPU的特性、结构和功能,包括计算机的算术逻辑单元、指令系统、指令流水、RISC技术及中断系统;第4篇(第9、10章)介绍控制单元的功能和设计,包括时序系统以及采用组合逻辑和微程序设计控制单元的设计思想与实现措施。通过本书的学习，可以对计算机的原理有个整体的概念，这将有助于我们以后能够更好的与计算机打交道。同时在以后工作中，我们遇到的计算机的问题都可以用我们在这本书中学到的原理来解释和应用。
（二）课程主要内容和基本原理：
本书中主要讲到常用的组合逻辑器件，如译码器、数据选择器、编码器、ALU的原理；常用的同步时序电路，如寄存器、移位寄存器、计数器的原理、参数及使用方法，数字化编码，数制及数制转换，数据表示，检错纠错码；数据的算术与逻辑运算，运算器的功能、组成与设计；典型机的运算器实例。计算机指令系统综述，指令格式与寻址方式；教学计算机的指令系统与汇编语言程序设计；控制器的功能、组成与设计，典型机的控制器实例。多级结构的存储系统综述，主存储器的组成与设计，典型机的内存储器实例，cache存储器的运行原理，虚拟存储器的概念与实现，磁盘设备的组成与运行原理，磁盘阵列技术；光盘机的组成与运行原理，磁带机的组成与运行原理。计算机输入/输出设备与输入/输出系统综述，显示器设备，针式打印机设备，激光印字机设备；计算机总线的功能与组成，输入/输出系统的功能与组成；典型机的总线与输入/输出系统实例。几种常用的输入/输出方式，中断与DMA 的请求、响应和处理。在中央处理器中，剖析CPU的内部结构，讲述CPU的功能，包括计算机的运算、指令系统、指令流水、时序系统、中断系统及控制单元。计算机之所以能协调的工作，是由控制单元（CPU）统一指挥的。本章着重分析控制单元为完成不同的指令所发出的各种操作命令。这些命令（又称控制信号）控制计算机所有部件有次序的完成计算机相应的操作，已达到执行程序的目的。第十章以十条机器指令为例，介绍控制单元的两种设计方法，组合逻辑设计和微程序设计。
（三）实际应用：
在计算机诞生并逐步成熟以来，计算机一直被作为大学和 研究机构的娇贵设备。在20世纪70年代中后期，大规模集成工艺日趋成熟，微芯片上集成的晶体管数一直按每三年翻两番的Moore定律增长，同时微处理器的性能也按此几何级数提高，而价格也以几何级数下降。正因为如此，才使得计算机走出实验室而渗透到各个领域，乃至走进普通百姓的家 中，也使得计算机的应用范围从科学计算，数据处理等传统领域扩展到办公自动化，多媒体，电子商务，虚拟工厂，远程教育等，遍及社 会，政治，经济，军事，科技以及个人文化生活和家庭生活的各个角落。
在计算机普及的今天，现代信息技术飞速发展，计算机的应用在政治、经济、文化等方方面面产生了巨大影响。而计算机的知识更新的速度非常的快，这就使得我们这些学计算机的面临着要不断的更新自己关于计算机的知识，以适应市场的需要。
（四）心得体会：
计算机组成原理是计算机专业本科生必修的硬件课程中重要核心课程之一。基本要求是使我们掌握计算机常用的逻辑器件、部件的原理、参数及使用方法，学懂简单、完备的单台计算机的基本组成原理，学习计算机设计中的入门性知识，掌握维护、使用计算机的技能。通过学习《计算机组成原理》的过程中，我也了解到很多计算机方面的知识，知道计算机有层次结构和组成结构，计算机在各个组成结构的协调工作下完成很多人很难完成的功能。还了解到CPU的工作原理，CPU还可以处理很多突发事件比如：突然断电，死机时保存数据，硬件故障等等。在本书的最后章节还讲到了微指令和节拍，深入到CPU内部，让我们更好的知道计算机的工作原理。总之，在这本书中，我学到了非常多的有关计算机方面的知识，使我从一个对计算机一点都不了解的盲人，变成了一个初学者。这也给了我很大的感想，可以说在学习《计算机组成原理》的过程中，让我受益匪浅。
（五）结语：
对于计算机组成原理的知识整理，我深刻了解到计算机组成原理在计算机学习中的重要性，加深了对计算机组成原理的认识和了解。同时通过知识整理让我弥补了上课时很多没听懂的地方，收获极大。我相信这次的学习会对我以后的学习和工作产生非常大的影响力。同时我也将继续努力对计算机组陈原理方面进行是深入的研究，了解更多计算机方面的知识，为以后工作打下坚实的基础。
（六）参考文献
【1】唐俊飞.计算机组成原理[M].北京：刚等教育出版社，2000.【2】白中英,等.计算机组成原理[M].3版.北京：科学出版社，2002.【3】孙德文，等.微型计算机技术[M].修订版.北京：高等教育出版社，2006 【4】张晨曦，等。计算机体系结构【M】.2版.北京：高等教育出版社，2006
第四篇：计算机组成原理论文
合肥学院
课 程 论 文
题 目
计算机组成原理课程论文
计算机科学与技术
网络工程
系 部 专 业班 级
学生姓名
2013 年 12 月 24 日
计算机组成原理课程综述
一、内容摘要：
计算机组成原理是计算机科学与技术专业的硬件专业基础课，该书主要突出介绍计算机组成的一般原理。本课程具有极强的综合性，所以在之前我们就学习了数据结构，操作系统，数字逻辑等一些相关课程，为学好这门可打下基础。它的主要教学任务是要求学生能系统地理解计算机硬件系统的逻辑组成和工作原理，培养学生对计算机硬件结构的分析、应用、设计及开发能力。
二、计算机组成原理课程综述：
计算机组成原理这门课主要是通过对计算机系统概述、总线系统、存储系统（包括主存储器，高速缓冲存储器和辅助存储器）、输入输出系统、中央处理器（包括运算方法和运算器、指令系统、cpu结构及功能）、控制单元（包括器功能和组合逻辑以及微程序控制单元的设计思想和实现技术）的深入剖析和详细讲解，使我们能形象地理解计算机的基本组成和工作原理。
三、课程主要内容和基本原理：
第一章 计算机系统概论：
本章主要介绍计算机的组成概貌及工作原理,旨在使读者对计算机总体结构有个概括的了解,为深入学习以后各章打下基础。计算机软硬件概念、计算机系统的层次结构、计算机的基本组成、冯•诺依曼计算机的特点、计算机的硬件框图及工作过程、计算机硬件的主要技术指标和本书结构及学习指南。计算机系统是一个非常复杂的系统，它由“硬件”和“软件”两大部分组成。必须清楚地认识到“硬件”和“软件”各自在计算机系统中的地位和作用，以及它们相互之间的依存关系。
第二章 计算机的发展及应用
本章简要的介绍计算机的发展史以及它的应用领域，旨在使读者对计算机有一个感性的认识，以及计算机的应用，例如在数据处理，工业控制，网络技术等方面的应用，最后这一章还展望了计算机的未来，可以想象几十年后，计算机给人类带来的绚丽多彩的生活和人类社会的美好憧憬绝不是幻想。
第三章 系统总线
本章着重介绍系统总线的基本概念及其分类、结构和总线控制逻辑。总线是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。总线主要分为片内总线，系统总线，通信总线。片内总线是指芯片内部的总线。系统总线是指cpu、主存、I/O设备各大部件的信息传输线，其中又可以分为数据总线，地址总线和控制总线。总线具有一些特性，比如机械特性、电气特性、功能特性、时间特性。而衡量总线性能的指标有总线带宽，总线宽度，时钟同步/异步，总线复用等。为了使系统设计简化，模块生产批量化，确保其性能稳定可靠，实现可移化，便于维护，人们还设立了总线标准。总线结构又可以分为单总线结构和多总线结构。
第四章 存储器
本章重点介绍主存储器的分类、工作原理、组成方式以及与其他部件的联系此外还介绍了高速缓冲存储器、磁表面存储器等的基本组成和工作原理。旨在使我们真正建立器如何用不同的存储器组成具有层次结构的存储系统的概念。存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。存储器主要分为主存储器，高速缓冲存储器，辅助存储器。其中主存储器中包括随机存取器和只读存储器。高速缓冲存储器主要就是要掌握它与主存之间的地址映射。辅助存储器主要就是磁盘存储器，只需要简单了解一下它的工作原理即可。
第五章 输入输出系统
除了cpu和存储器两大模块外，计算机硬件系统的第三个关键部分是输入输出模块，又称输入输出系统。随着计算机系统的不断发展，应用范围的不断扩大，I/O设备的数量和种类也越来越多，它们与主机的联络方式及信息的交换方式也各不相同。因此，输入输出系统涉及的内容极其复杂，既包括具体的各类I/0 设备，又包括各种不同的I/0设备如何与主机交换信息。本章重点就是分析I/0设备与主机交换信息的三种控制方式，分别为程序查询方式，程序中断方式，DMA方式，以及相应的接口功能和组成，对几种常用的I/O设备也进行了简单介绍，例如键盘，鼠标，打印机等。
第六章 计算机的运算方法
本章主要介绍参与运算的各类数据（包括无符号数和有符号数，定点数和浮点数等），以及它们在计算机中的运算方法。使我们进一步认识到计算机在自动解题过程中数据信息的加工处理流程，从而进一步加深对计算机硬件组成及整机工作原理的理解。本章还涉及到了一些原码，补码，反码方面的知识，而且与我们在数字逻辑中接触的算法有所不同，这就需要我们能够准确的运用本章学习到的知识了。
第七章 指令系统
本章主要介绍机器指令系统的分类，常见的寻址方式，指令格式以及设计指令系统时应考虑的各种因素。机器语音是由一条条语句构成的，每一条语句又能准确表达某种语义。指令一般是由操作码和地址码两部分组成。此外本章还对RISC技术也进行了简要介绍，使我们进一步体会指令系统与机器的主要功能以及与硬件结构之间存在的密切关系。
第八章 cpu的结构和功能
CPU 是计算机进行运算的核心, 主要性能指标有字长、频率、高速缓存、前端总线频率、超线程技术的应用、支持的扩展指令集等对整个计算机的性能起着至关重要的作用。在计算机的使用中常见的CPU 超频故障、计算机感染病毒使CPU 性能大幅度下降,偶伴随死机等现象, 逐步掌握CPU 主要性能与故障的排除技巧, 达到举一反三的效果。CPU的主要功能是执行指令，控制并完成各种操作，包括运算操作、传送操作、输入输出操作等。CPU具备以下四个方面的功能：指令控制：保证机器按顺序执行程序是CPU的首要任务。操作控制：CPU根据指令的要求，产生需要的操作信号。时间控制：对各种操作信号进行定时，即进行时间控制。数据加工：对数据进行算术运算和逻辑运算。完成数据的加工处理，是CPU的核心任务。
第九章 控制单元的功能
本章结合指令周期的四个阶段，着重分析控制单元为完成不同指令所发出的各种操作命令，这些命令控制计算机的所有部件有次序的完成相应的操作，已达到执行程序的目的，使读者进一步理解指令周期、机器周期、时钟周期和控制信号的关系，进一步体会控制单元在机器运行中所起到的核心作用，为下一章设计控制单元打好基础。
第十章 控制单元的设计
本章主要介绍了两种设计方法，一是组合逻辑设计，二是微程序设计，旨在使我们能够初步掌握设计控制单元的思路，本章可以说是整本书最难的一章，它要求我们能够运用上一章学习的知识来完成控制单元的设计，这对于我们来说真是一个不小的挑战。
四、实际应用：
由于我们是网络过程专业的学生，我就举一个计算机在网络方面的应用。就拿现在很火的电子商务来说，电子商务的含义是任何一个组织机构可利用Internet来改变他们与客户、供应商、合作伙伴和内部员工的交流，也可以认为是消费者、销售者和结算部门利用Internet完成商品采购和支付的过程这种简洁、可靠的商品销售方式可从根本上改变传统的销售方式，提高了效率，节省了人力。
五、心得体会：
通过一个学期的学习，计算机组成原理这门课给我的第一感觉就是很难，因为它对于学生的综合知识要求的比较高，涉及的知识面也比较广，如果之前的一些学科没有学好的话，学起来还真有点吃力。但是这本书有循序渐进的带我们了解了计算机的组成，从浅入深，只要认真学习，多做题，多理解，学起来还算过得去。对于前几章的学习我还能够跟得上，但是从机器语言开始我就感觉有些力不从心了，它要求对知识的理解程度相当高，简单的模仿是肯定不行的，尤其是最后一章的控制单元的设计，这对于我们来说真的是个坎。不管怎么说通过学习这本书我了解到很多计算机方面的知识，知道计算机有层次结构和组成结构，计算机在各个组成结构的协调工作下完成很多人很难完成的功能。这就是我最大的收获。
六、结语： 通过对计算机组成原理知识的学习和整理，我深刻了解到计算机基础的重要性，加深了对计算机基础的认识，了解到了计算机的组成和基本功能。掌握了计算机总线、存储器、输入输出系统、计算机运算方法、指令系统、CPU、控制单元等发面的知识。我相信这次的学习会对我以后的学习和工作产生非常大的影响。
七、参考文献：
【1】唐朔飞 《计算机组成原理》（第二版）高等教育出版社，2008.1
第五篇：计算机组成原理论文
课 程 论 文
题
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计算机组成原理论文 计算机科学与技术 计算机科学与技术
2012 年 5 月 16 日
计算机组成原理课程综述
内容摘要
计算机组成原理是计算机科学与技术专业的主干硬件专业基础课，本书突出介绍计算机组成的一般原理，不结合任何具体机型，在体系结构上改变了过去自底向上的编写习惯，采用从外部大框架入手，层层细化的叙述方法，即采用自顶向下的分析方法，详述了计算机组成原理，使读者更容易形成计算机的整体概念。此外，为了适应计算机科学发展的需要，除了叙述基本原理外，本书还增加了不少新的内容，书中举例力求与当代计算机技术相结合，考虑到不好学校不设外部设备课程，故本书适当地增加了外存和外部设备的内容。通过本书的学习，可以对计算机的原理有个整体的概念，能有个大概的了解，对待不同的机型以后也会好掌握的。
计算机组成原理课程综述
在计算机普及的今天，现代信息技术飞速发展，计算机的应用在政治、经济、文化等方方面面产生了巨大影响。而计算机的知识更新的速度非常的快，这就使得我们这些学计算机的面临着要不断的更新自己关于计算机的知识，以适应市场的需要。其实在大学四年里，我们并不能学到很多的知识，我们学习的只不过是如何学习的能力，大学就是培养学生各种能力的地方。在大学里学到的知识很多是你以后走上社会用不到的。这就要求我们在学习课本上的理论知识的同时，还应从中学习到学习的能力。
计算机组成原理是硬件系列课程中的核心课程，是计算机专业重要的专业基础课，它对其它课程有承上启下的作用，它的先修课程为“汇编语言”、“数字逻辑”，它又与“计算机系统结构”、“操作系统”、“计算机接口技术”等课程密切相关。它的主要教学任务是要求学生能系统地理解计算机硬件系统的逻辑组成和工作原理，培养学生对计算机硬件结构的分析、应用、设计及开发能力。它既有自身的完整理论体系，又有很强的实践性。该课程具有知识面、内容多、抽象枯燥、难理解、更新快等特点。
课程主要内容和基本原理
(一)本书的主要内容 该课程主要讲解简单、单台计算机的完整组成原理和内部运行机制，包括运算器部件、控制器部件、存储器子系统、输入/输出子系统（总线与接口等）与输入/输出系统设备，围绕各自的功能、组成、设计、实现、使用等知识进行介绍。
(二)本课程的特点
这本书摆脱了传统，死板的编写方法，采用从整体框架入手，自顶向下，由表及里，层层细化的叙述方法，通过对计算机系统概述，总线系统等的深入剖析和详细讲解，使我们能形象的理解计算机的基本组成和工作原理。而且为了适应计算机科学发展的需要，除了叙述基本原理外，书中还增加了新的内容，书中举例力求与当代计算机技术相结合。
而且该课程的工程性、实践性、技术性比较强，还强调培养学生的动手动脑能力、开创与创新意识、实验技能，这些要求更多的是通过作业、教学实验等环节完成，要求学生有意识地主动加强这些方面的练习与锻炼。(三)本课程的作用
计算机组成原理课，对于许多必须学习这门课的学生来说都会感到困难和不理解，为什么要学习这门课，本人在这里可以打个比喻。在过去每个人都会造人，但是都不清楚他的详细过程，现在由于科学家的工作，使得我们都清楚了他的过程，就使得我们能够创造出来比较优良的人来了。用计算机的过程和这个差不多，当我们明白了计算机的组成和工作原理以后，我们就可以更好的使用好计算机，让它为我们服务。
实际应用
首先我认为在《计算机组成原理》这本书中学到的有关计算机原理方面的知识，对我们以后了解计算机以及和计算机打交道，甚至在以后应用计算机时，都可能会有很大的益处，计算机原理的基本知识是不会变的，变也只是会在此基础上，且不会偏离这些最基本的原理，尤其是这本计算机组成原理介绍的计算机原理是一种一般的计算机原理，不是针对某一个特定的机型而介绍的，下面我们来谈谈系统总线的发展和应用。
定义 总线，英文叫作“BUS”,即我们中文的“公共车”，这是非常形象的比如，公共车走的路线是一定的，我们任何人都可以坐公共车去该条公共车路线的任意一个站点。如果把我们人比作是电子信号，这就是为什么英文叫它为“BUS”而不是“CAR”的真正用意。当然，从专业上来说，总线是一种描述电子信号传输线路的结构形式，是一类信号线的集合，是子系统间传输信息的公共通道[1]。通过总线能使整个系统内各部件之间的信息进行传输、交换、共享和逻辑控制等功能。如在计算机系统中，它是CPU、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道，主机的各个部件通过主机相连接，外部设备通过相应的接口电路再于总线相连接。
工作原理
系统总线在微型计算机中的地位，如同人的神经中枢系统，CPU通过系统总线对存储器的内容进行读写，同样通过总线，实现将CPU内数据写入外设，或由外设读入CPU。微型计算机都采用总线结构。总线就是用来信息的一组通信线。微型计算机通过系统总线将各部件连接到一起，实现了微型计算机内部各部件间的信息交换。一般情况下，CPU提供的信号需经过总线形成电路形成系统总线。系统总线按照传递信息的功能来分，分为地址总线、数据总线和控制总线。这些总线提供了微处理器(CPU)与存储器、输入输出接口部件的连接线。可以认为，一台微型计算机就是以CPU为核心，其它部件全“挂接”在与CPU相连接的系统总线上。这种总线结构形式，为组成微型计算机提供了方便。人们可以根据自己的需要，将规模不一的内存和接口接到系统总线上，很容易形成各种规模的微型计算机。分类：
总线分类的方式有很多，如被分为外部和内部总线、系统总线和非系统总线等等，下面是几种最常用的分类方法。按功能分
最常见的是从功能上来对数据总线进行划分，可以分为地址总线、数据总线、和控制总线。在有的系统中，数据总线和地址总线可以在地址锁存器控制下被共享，也即复用。
地址总线是专门用来传送地址的。在设计过程中，见得最多的应该是从CPU地址总线来选用外部存储器的存储地址。地址总线的位数往往决定了存储器存储空间的大小，比如地址总线为16位，则其最大可存储空间为216（64KB）。
数据总线是用于传送数据信息，它又有单向传输和双向传输数据总线之分，双向传输数据总线通常采用双向三态形式的总线。数据总线的位数通常与微处理的字长相一致。例如Intel 8086微处理器字长16位，其数据总线宽度也是16位。在实际工作中，数据总线上传送的并不一定是完全意义上的数据。
控制总线是用于传送控制信号和时序信号。如有时微处理器对外部存储器进行操作时要先通过控制总线发出读/写信号、片选信号和读入中断响应信号等。控制总线一般是双向的，其传送方向由具体控制信号而定，其位数也要根据系统的实际控制需要而定。按传输方式分
按照数据传输的方式划分，总线可以被分为串行总线和并行总线。从原理来看，并行传输方式其实优于串行传输方式，但其成本上会有所增加。通俗地讲，并行传输的通路犹如一条多车道公路，而串行传输则是只允许一辆汽车通过单线公路。目前常见的串行总线有SPI、I2C、USB、IEEE1394、RS232、CAN等；而并行总线相对来说种类要少，常见的如IEEE1284、ISA、PCI等。按时钟信号方式分
按照时钟信号是否独立，可以分为同步总线和异步总线。同步总线的时钟信号独立于数据，也就是说要用一根单独的线来作为时钟信号线；而异步总线的时钟信号是从数据中提取出来的，通常利用数据信号的边沿来作为时钟同步信号。发展简史
计算机系统总线的详细发展历程，包括早期的PC总线和ISA总线、PCI/AGP总线、PCI-X总线以及主流的PCIExpress、HyperTransport高速串行总线。从PC总线到ISA、PCI总线，再由PCI进入PCIExpress和HyperTransport体系，计算机在这三次大转折中也完成三次飞跃式的提升。与这个过程相对应，计算机的处理速度、实现的功能和软件平台都在进行同样的进化，显然，没有总线技术的进步作为基础，计算机的快速发展就无从谈起。业界站在一个崭新的起点：PCIExpress和HyperTransport开创了一个近乎完美的总线架构。而业界对高速总线的渴求也是无休无止，PCIExpress2.0和HyperTransport3.0都将提上日程，它们将会再次带来效能提升。在计算机系统中，各个功能部件都是通过系统总线交换数据，总线的速度对系统性能有着极大的影响。而也正因为如此，总线被誉为是计算机系统的神经中枢。但相比CPU、显卡、内存、硬盘等功能部件，总线技术的提升步伐要缓慢得多。在PC发展的二十余年历史中，总线只进行三次更新换代，但它的每次变革都令计算机的面貌焕然一新。
心得体会
自从上了大学后，进入这个专业后才能这么经常的接触到电脑，才能学到有关电脑方面的知识。正因为接触这类知识比较的晚，所以学习这方面的知识感觉到吃力。学习了这门课后觉得，计算机组成原理确实很难，随着计算机技术和电子技术的飞速发展。计算机内部结构日趋复杂和庞大而且高度集成化。这使的我们普遍感到计算机组成原理这门课难学、难懂、概念抽象、感性认识差。在计算机技术快速发展的今天，新技术、新理论从提出到实际应用的周期大大缩短。我们很难在有限的教学时间内．在理解掌握基本知识技能的基础上。学习新知识、新技术，很难增强我们的学习兴趣。也就更谈不上能够利用基本原理解决在学习过程中所遇到的新问题。
当进入第四章，存储器的学习时，各种问题就不断的出现，尤其在进行存储器容量扩展时，很多的问题都是似懂非懂的，在做题目时，也是犯各种各样的错误。在第五章的学习中，对于I/O设备与主机交换信息的控制方式中的程序查询方式，程序中断方式和DMA方式有了点了解。最难的就要数中央处理器和控制单元了。对于计算机运算方法，这个没太搞懂，像定点运算中的乘法运算和除法运算，又是用的什么原码一位乘、原码两位乘、补码一位乘、补码两位乘。总之，我是被绕晕了。还有就是控制单元的设计方法微程序设计，这个知识点也是不太懂，总的来说这门课程，学得不是很好。可是通过这门课的学习，我也学习到了很多以前不知道的知识：计算机都有些什么硬件，都有哪几类总线，总线在计算机中又扮演着什么角色。计算机中的存储器有哪些等等。让我对计算机有了一个大致的了解。至少我不再像以前那样对计算机什么也都不懂。
结语
通过学习这门课程，我们能够从中得到有关计算机方面的知识，但是更多的是这门课程可以培养我们以下能力： 系统级的认识能力。建立整机概念，掌握自项向下的问题分析能力，既能理解系统各层次的细节，又能站在系统总体的角度从宏观上认识系统，然后将系统很好的分解为功能模块。这种理解必须超越各组成部分的实现细节，而认识到计算机的软件系统和硬件系统的结构以及它们建立和分析的过程，这一过程是应该以深入理解计算机组成原理为基础的。培养学生理论联系实际的能力。计算机实践教学是计算机课程的重要环节，学好计算机仅靠理论知识是不够的，课堂讲授是使学生掌握计算机的基本知识和基本技能，而计算机实践教学的目的是要通过实际操作将所学到的知识付诸实际，是课堂教学的延伸和补充。计算机设计与实践就是从理论、抽象、设计三个方面将计算机系统内部处理器、存储器、控制器、运算器、外设等各个部分联系起来，达到互相支撑、互相促进进。
参考文献
[1] 唐硕飞 主编计算机组成原理 高等教育出版社
[2] 陈金儿,王让定,林雪明,等.基于CC2005 的“计算机组成原理与结构”课程改革[J].计算机教育,2006(11):33-37.[3] 郑玉彤.《计算机组成原理》课程实现的比较研究[J].中央民族大学学报,2003,12(1):79-82.[4] 刘旭东,熊桂喜.“计算机组成原理”的课程改革与实践[J].计算机教育,2009(7):74-76.[5] 赵秋云,何嘉, 魏乐.对《计算机组成原理》课程教学模式的探讨[J].电脑知识与技术,2008,4(3):693-694.[6] 姚爱红,张国印,武俊鹏.计算机专业硬件课程实践教学研究[J].计算机教育,2007(12):29-31.
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