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计算机组成与结构 燕山大学计算机系 参考书 《计算机组成与结构》 王爱英 清华大学出版社 《计算机组成原理》 （第四版）白中英 科学出版社 《计算机组成与系统结构》 李亚民 清华大学出版社 《计算机组织与结构性能设计》William Stallings 清华大学出版社 《计算机系统体系结构》 M．Ｍorris Mano 清华大学出版社 第一章 计算机系统概论 第一节 计算机语言 计算机语言与计算机执行程序之间的关系 汇编语言指令的格式 汇编语言程序例子 第一章 计算机系统概论 第二节 计算机硬件 计算机硬件的构成 第一章 计算机系统概论 第一章 计算机系统概论 第二节 计算机硬件（三总线结构） 第一章 计算机系统概论 PC机结构框图 第一章 计算机系统概论 计算机应用：燕大计算机系介绍及主要研究方向：数据库及数据挖掘（分布式数据库，空间数据库，网格技术等）；机器人及计算机仿真（河北省系统集成及计算机仿真重点实验室）；并行计算；计算机网络方向（网络安全，网络数据库，入侵检测，移动网络等）；电子商务方向。 第二章 计算机的逻辑部件 加法器的构成: Fn=XnYnCn-1+ XnYnCn-1+ XnYnCn-1+ XnYnCn-1 Cn= XnYnCn-1+ XnYnCn-1+ XnYnCn-1+ XnYnCn-1 化简以后得：Fn=Xn异或Yn异或Cn-1 Cn=XnYn+(Xn+Yn)Cn-1 第二章 计算机的逻辑部件 超前进位的原理 C1=X1Y1+(X1+Y1)C0 C2=X2Y2+(X2+Y2)C1 C3=X3Y3+(X3+Y3)C2 C4=X4Y4+(X4+Y4)C3 令：Pi=Xi+Yi Gi=XiYi 将P20公式2.16--2.19化简得2.22--2.25式，转换成与非式得2.26--2.29式。P21图2.8 第二章 计算机的逻辑部件 SN74181的工作原理（P22 图2.9） M=1: 执行逻辑运算 M=0：执行算术运算 门22，门24，门26，门28为G0，P0；G1，P1；G2，P2；G3，P3的求和门，既门22=G0异或P0异或C0。 门13，门14，门15，门16，门19为C0，C1，C2，C3，C4。 第二章 计算机的逻辑部件 16位超前进位加法器工作原理（P24 图2.12） 第三章 运算方法和运算器 第一节 数据的表示方法和转换 计算机中涉及到的数据有：数值数据；特殊符号数据；中文；英文。 数值型数据的表示和转换（数制） 1.二进制与十进制之间得转换 2.二进制与八进制、十六进制之间得转换 3.二进制小数与十进制小数之间得转换 第三章 运算方法和运算器 第一节 数据的表示方法和转换 数值型数据的编码和计算（有权码BCD码、无权码余3码、格雷码） BCD码：二进制表示的十进制数。运算调整规则：运算结果大于9或有进位时+6调整（加法）。运算结果大于9或有借位时—6调整（减法）。 余3码、格雷码（P63 表3.3） 数字串在计算机中的表示。（用ASCII码表示数字、符号） 第三章 运算方法和运算器 第二节 带符号数在计算机中的表示方法及加减运算 原码、反码、补码的表示及计算。（P66图3.1解释） 溢出的判断及解决方法。（1.符号原则：正+正=正 ，负+负=负 2.双符号位原则，运算结果只能为00或11。 3.溢出=最高符号位进位与最高数值位进位的异或。） 计算机实现加减运算要解决的问题：溢出、多个寄存器、结果的移位、运算结果影响标志位。 定点数和浮点数的概念。（单精度浮点数、双精度浮点数、临时浮点数。浮点数的隐藏位，浮点数的规格化）移码的概念 第三章 运算方法和运算器 第三节 二进制乘法运算 定点原码一位乘（手工实现乘法与计算机实现乘法的区别？符号问题、乘数的存放及乘数最低位的判断、部分积的右移实现数位对齐、每次只能两个数据相加。P73 图3.5的解释） 原码一位乘：设X=0.1101, Y=0.1011，求X*Y=？ 第三章 运算方法和运算器 部分积 乘数 说明 00 0000 1011 初始 乘数最低位为1，加被乘数 + 00 1101 00 1101 部分积和乘数共同右移一位 00 0110 1 101 1 移出部分丢失，此时乘数最低位为1