计算机组成原理课程设计论文

计算机组成原理存储器（期末论文） 绵阳师范学院计算机组成原理(期末论文)题 目 微型计算机的存储器 作 者 *** 单 位 数计学院07级7班(07084207**) 指 导教 师 *** 论文工作时间 2009年5月 摘要 随着微型计算机的迅速普及和发展，人们对计算机的功能要求已不再是限于单纯的计算和数据处理了，而是向着融合图像、声音、文字为一体的多媒体机和大型娱乐型机发展，在这一发展过程中，存储器逐渐成为了人们关注的热点，这里，我们将对存储器的有关知识做进一步详细的介绍。 关键字 微型计算机 存储器 分类 性能指标 存储器是计算机系统内最主要的记忆装置，能够把大量计算机程序和数据存储起来，既能接收计算机内的信息（数据和程序），又能保存信息，还可以根据命令读取已保存的信息。 存储器按功能可分为主存储器和辅助存储器，按存放位置又可分为内存储器和外存储器。 存储器的性能指标主要由容量、存取速度、可靠性和性能/性价比决定。 存储器的分类 存储器按功能可分为主存储器（简称主存）和辅助存储器（简称辅存）。主存是相对存取速度快而容量小的一类存储器，辅存则是相对存取速度慢而容量很大的一类存储器。 主存储器，也称为内存储器（简称内存），内存直接与CPU相连接，是计算机中主要的工作存储器，当前运行的程序与数据存放在内存中。 辅助存储器也称为外存储器（简称外存），计算机执行程序和加工处理数据时，外存中的信息按信息块或信息组先送入内存后才能使用，即计算机通过外存与内存不断交换数据的方式使用外存中的信息。 一个存储器中所包含的字节数称为该存储器的容量，简称存储容量。存储容量通常用KB、MB或GB表示，其中B是字节（Byte），并且1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB。例如，640KB就表示640×1024=655360个字节。 （1）内存储器 现代的内存储器多半是半导体存储器，采用大规模集成电路或超大规模集成电路器件。内存储器按其工作方式的不同，可以分为随机存取存储器（简称随机存储器或RAM）和只读存储器（简称ROM）。 随机存储器。随机存储器允许随机的按任意指定地址向内存单元存入或从该单元取出信息，对任一地址的存取时间都是相同的。由于信息是通过电信号写入存储器的，所以断电时RAM中的信息就会消失。计算机工作时使用的程序和数据等都存储在RAM中，如果对程序或数据进行了修改之后，应该将它存储到外存储器中，否则关机后信息将丢失。通常所说的内存大小就是指RAM的大小，一般以KB或MB为单位。 只读存储器。只读存储器是只能读出而不能随意写入信息的存储器。ROM中的内容是由厂家制造时用特殊方法写入的，或者要利用特殊的写入器才能写入。当计算机断电后，ROM中的信息不会丢失。当计算机重新被加电后，其中的信息保持原来的不变，仍可被读出。ROM适宜存放计算机启动的引导程序、启动后的检测程序、系统最基本的输入输出程序、时钟控制程序以及计算机的系统配置和磁盘参数等重要信息。 （2）外存储器 PC常用的外存是软磁盘（简称软盘）和硬磁盘（简称硬盘），目前，光盘的使用也越来越普及。下面介绍常用的三种外存： 软盘：目前计算机常用的软盘按尺寸划分有英寸盘（简称5寸盘）和英寸盘（简称3寸盘）。 二者之间的主要区别是：英寸盘的尺寸比英寸盘小，由硬塑料制成，不易弯曲和损坏；英寸盘的边缘有一个可移动的金属滑片，对盘片起保护作用，读写槽位于金属滑片下，平时被盖住：英寸盘无索引孔；英寸盘的写保护装置是盘角上的一个正方形的孔和一个滑块，当滑块封住小孔时，可以对盘片进行读写操作，当小孔打开时，则处于写保护状态。 软盘记录信息的格式是：将盘片分成许多同心圆，称为磁道，磁道由外向内顺序编号，信息记录在磁道上。另外，从同心圆放射出来的若干条线将每条磁道分割成若干个扇区，顺序编号。这样，就可以通过磁道号和扇区号查找到信息在软盘上存储的位置，一个完整的软盘存储系统是由软盘、软盘驱动器和软驱适配卡组成。 软盘只能存储数据，如果要对它进行读出或写入数据的操作，还必须有软盘驱动器。软盘驱动器位于主机箱内，由磁头和驱动装置两部分组成。磁头用来定位磁道，驱动装置的作用是使磁盘高速旋转，以便对磁盘进行读写操作。软驱适配卡是连接软盘驱动器与主板的专用接口板，通过34芯扁平电缆与软盘驱动器连接。 硬盘：从数据存储原理和存储格式上看，硬盘与软盘完全相同。但硬盘的磁性材料是涂在金属、陶瓷或玻璃制成的硬盘基片上，而软盘的基片是塑料的。硬盘相对软盘来说，主要是存储空间比较大，现在的硬盘容量已在160GB以上。硬盘大多由多个盘片组成，此时，除了每个盘片要分为若干个磁道和扇区以外，多个盘片表面的相应磁道将在空间上形成多个同心圆柱面。 通常情况下，硬盘安装在计算机的主机箱中，但现在已出现多种移动硬盘。这种移动硬盘通过USB接口和计算机连接，方便用户携带大容量的数据。 光盘：随着多媒体技术的推广，光盘以其容量大、寿命长、成本低的特点，很快受到人们的欢迎，普及相当迅速。与磁盘相比，光盘的读写是通过光盘驱动器中的光学头用激光束来读写的。目前，用于计算机系统的光盘有三类：只读光盘（CD-ROM）、一次写入光盘（CD-R）和可擦写光盘（CD-RW）。 存储器的性能指标 1、存储器容量存储器容量是指存储器可以容纳的二进制信息总量，即存储信息的总位（Bit）数。设微机的地址线和数据线位数分别是p和q，则该存储器芯片的地址单元总数为2p，该存储器芯片的位容量为2p × q。例如：存储器芯片6116，地址线有11根，数据线有8根，则该芯片的位容量是：位容量=211 ×8 = 2048 ×8 = 16384位存储器通常是以字节为单位编址的，一个字节有8位，所以有时也用字节容量表示存储器容量，例如上面讲的6116芯片的容量为2KB，记作2K ×8，其中：1KB = 1024B(Byte)=1024 ×8 =8192位存储器容量越大，则存储的信息越多。目前存储器芯片的容量越来越大，价格在不断地降低，这主要得益于大规模集成电路的发展。 2、存取速度存储器的速度直接影响计算机的速度。存取速度可用存取时间和存储周期这两个时间参数来衡量。存取时间是指CPU发出有效存储器地址从而启动一次存储器读写操作，到该读写操作完成所经历的时间，这个时间越小，则存取速度越快。目前，高速缓冲存储器的存取时间已小于5ns。存储周期是连续启动两次独立的存储器操作所需要的最小时间间隔，这个时间一般略大于存取时间。 3、可靠性 存储器的可靠性用MTBF(Mean Time Between Failures)平均故障间隔时间来衡量， MTBF越长，可靠性越高，内存储器常采用纠错编码技术来延长MTBF以提高可靠性。 4、性能/价格比 这是一个综合性指标，性能主要包括上述三项指标—存储容量、存储速度和可靠性。对不同用途的存储器有不同的要求。例如，有的存储器要求存储容量，则就以存储容量为主；有的存储器如高速缓冲器，则以存储速度为主。 现在普遍通用的存储器 一、半导体存储器的特点分类 1、半导体存储器的特点 ⑴ 速度快，存取时间可到ns级； ⑵ 集成度高，不仅存储单元所占的空间小，而且译码 电路和缓冲寄存器、读出写入电路等都制作在同一芯片中。目前已达到单片1024Mb（相当于128M字节）。 ⑶ 非破坏性读出，即信息读出后存储单元中的信息还在，特别是静态RAM，读出后不需要再生。 ⑷ 信息的易失性（对RAM），即断电后信息丢失。 ⑸ 信息的挥发性（对DRAM），即存储的信息过一定时间要丢失，所以要周期地再生（刷新）。 ⑹ 功耗低，特别是CMOS存储器。 ⑺ 体积小，价格在不断地下降。 2、半导体存储器的分类 主要分为两大类，可读写存储器RAM和只读存储器ROM。 RAM分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）两种。目前计算机内的主存储器都是DRAM，它的集成度高、功耗很低，缺点是需要再生。SRAM是非挥发的，所以不需要再生，但集成度比DRAM要低，计算机中的高速缓冲存储器大多用SRAM.现在有一些新的RAM，如组合RAM（IRAM），将刷新电路与DRAM集成在一起；非易失RAM（NVRAM），实际上是由SRAM和EEPROM共同构成。正常情况下，它和一般SRAM一样，而在系统掉电瞬间它把SRAM中的信息保存在EEPROM中，从而使信息不丢失。只读存储器ROM的特点是用户在使用时只能读出其中的信息，不能修改和写入信息。近几年出现了一中新的存储器叫Flash存储器（闪烁存储器），这是一种电可擦除的非易失性只读存储器。 二、半导体存储器的组成 它一般由存储体、地址选择电路、输入输出电路和控制电路组成。 1、存储体 存储体是存储1和0信息的电路实体，它由许多个存储单元组成，每个存储单元一般由若干位(8位)组成，每一位需要一个存储元件，每个存储单元有一个编号，称为地址。存储器的地址用一组二进制数表示，其地址线的根数n与存储单元的数量N之间的关系为：2n = N 2、地址选择电路 地址选择电路包括地址译码器和地址码寄存器。地址译码器用来对地址译码。设其输入端的地址线有n根，输出线数为N，则它分别对应2n个不同的地址码，作为对地址单元的选择线。这些输出的选择线又叫做字线。地址译码的方式有两种： ⑴ 单译码方式 它的全部地址码只用一个电路译码，译码输出的字选择线直接选中对应的存储单元。这一方式需要的选择线数较多，只适用于容量较小的存储器。 ⑵ 双译码方式（或称矩阵译码） 它将地址码分为X与Y两部分，用两个译码电路分别译码。X向译码称为行译码，其输出线称为行选择线，它选中存储矩阵中一行的所有存储单元。Y向译码又称为列译码，其输出线称为列选择线，它选中一列的所有单元。只有X向和Y向的选择线同时选中的那一位存储单元，才能进行读写操作。由图可见，具有1024个基本单元的存储体排列成32×32的矩阵，它的 X向和Y向译码器各有32根译码输出线，共64根。若采用单译码方式，则要1024根译码输出线。因此，双译码方式所需要的选择线数目较少 ，也简化了存储器的结构，故它适用于大容量的存储器。 3、读写控制电路 读写控制电路包括读写放大器、数据寄存器（三态双向缓冲器）等。它是数据信息输入输出的通道。外界对存储器的控制信号有读信号RD、写信号WR和片选信号CS。 参考文献 1、《计算机组成原理》第二版，唐朔飞 编著，高等教育出版社， 2、《微型计算机原理与应用》肖金立 编著，电子工业出版社，2003-1 3、计算机组成原理实验指导书与习题集》（王成，周继群，蔡月茹著）清华大学出版社出版 4、《计算机组成原理学习指导训练》（旷海兰，刘彦，蒋翰洋等编著）中国水利水电出版社出版

随着人们生活水平日益提高，计算机已经成为人们日常生活和工作中不可或缺的重要工具，为了能够促进计算机应用技术的进一步创新，必须不断的培养人才，提高开发团队的综合素质和专业技术水平，进而能够从根本上提高人们的生活水平质量。下面是我为大家整理的，希望大家喜欢!

篇一

《关于“计算机组成原理”教学质量改进的探讨》

摘要：本文针对目前“计算机组成原理”课程教学中存在的问题，从教学内容、教学方法、教学手段和实验教学等几个方面进行教学改革研究，并提出了提高教学质量的方法。

关键词：计算机组成原理;教学改革;启发式教学

一

“计算机组成原理”是计算机专业的专业基础课，学生通过本课程的学习，可以从层次的观点掌握计算机组成和执行机制方面的基本概念、基本原理、基本设计和分析方法等系统知识，奠定必要的专业知识基础;可以从系统的观点，理解提高计算机整机的软硬体效能的各种可行途径，了解计算机系统中软体、硬体的功能划分和相互配合关系;从计算机系统结构的角度初步了解进一步提高系统性能的主体思想，能站在更高层次上思考和解决工作中遇到的问题。

本课程是计算机专业的核心课程之一，在整个计算机专业课教学中起著承上启下的作用，为后续课程的学习打下重要的基础。但是在实际教学过程中，往往不能达到预期的理想教学效果。主要包括以下一些问题：

第一是课程内容比较抽象，学生不易理解，且课程的内容比较死板，往往无法激发学生的学习兴趣。

第二是与其他相关课程联络紧密，在教学中往往会较多涉及其他相关课程的内容，而受到课时限制不可能讲授所有知识点。

第三是课程有些内容相对陈旧，跟不上计算机技术发展的最新趋势，尤其实践教学环节薄弱。

二

对“计算机组成原理”课程教学进行改革，提高课程的教学质量、达到预期的教学效果是当前急需解决的问题。

1.合理安排教学内容

一方面，“计算机组成原理”课程的特点是内容较多、概念抽象，难学，难懂。为了搞好“计算机组成原理”的课程建设，教师必须与时俱进，改进教学内容，对于教材的内容做适当删减和补充。比如在“指令格式”举例中，教材所介绍的机型目前已经很少使用了，可以适当缩减内容;而对于一些应用比较多的机型的指令格式可以适当增加，这样学生既了解了不同机器指令格式设计上的差别，也对当前应用较多的机器指令格式有所认识，具有更好的实用效果。

再比如在讲解“储存器”这部分内容时，软盘储存器、磁带储存器等也已经很少被使用，对这些内容也可以适当删减，而补充快闪记忆体的储存原理，这样学生在学习理论知识的同时也学到与实践和应用相关的知识。

另一方面，“计算机组成原理”课程与其他一些专业课程密切相关，在安排教学内容时要尽量考虑与其先修及后续课程的融合。“计算机组成原理”课程的先修课程包括类比电子技术、数字逻辑、组合语言程式设计等;后续课为程作业系统、计算机网路、计算机体系结构，各专业课程知识之间是密切联络的，如果教学只局限于本课程，就会造成学生知识结构过于单一，不能很好地融会贯通，形成完整的科学体系，因此，讲授中应重视与其他相关课程的衔接与融合。比如讲解“虚拟储存器”时，可以与作业系统课程中的多工管理相结合;讲解“指令系统”时，可以引用汇程式设计序设计课程中的一些80×86中的指令例项等。

2.采用启发式教学方法

启发式教学是教师启发学生积极思维，使学生主动掌握知识的教学方法。启发式教学应做到内容突出，通过问题引出重点和难点内容，然后分析问题并启发学生解决问题，达到更好的效果。比如在讲解“溢位”这部分内容时，如果只是简单介绍溢位的概念，学生就不容易理解。我们可以通过实际补码加减运算时两个正数相加结果为负数，以及两个负数相加结果却为正数来引入溢位的概念，引导学生分析溢位产生的原因是什么，这样就会收到更好的教学效果。

教师在授课时应与学生互动，避免教师一味讲解的情况发生，充分激发学生的主动性。对一些重点内容，教师可以多提出一些问题让学生思考，这样当教师再讲解答案时，学生可以有更深刻的印象。比如讲解“定址方式”这部分内容时，可以让学生比较各种定址方式的特点，然后再讲解各种定址方式的主要应用领域，如此就容易记忆了。

“计算机组成原理”课程理论性强，概念比较多且比较抽象，由于计算机设计与实现的很多方法和技术就是来源于日常生活，因此，在讲解时可以尽量拿日常生活中的一些例子来进行类比，帮助学生理解概念。比如可以用钟表的时间校准来类比补码的实现;用宾馆的房间来类比储存器单元的编址;用交通道路来类比汇流排;用员工职务高低来类比优先级别等。教师对课程的内容做到充分掌握，讲课时就可以用一些通俗易懂的例项来解释复杂的概念，真正提高教学质量。

3.采用多媒体与黑板相结合的教学手段

充分采用多媒体的手段来授课是必要的，因为通过多媒体课件的演示，可以给学生一个感性、直观的认识，使学生集中注意力加深对内容的理解。比如在讲解“指令周期”的资料流时，通过一个工作流程动画的演示，从取指到分析译码到最后指令的执行过程一目了然，学生很容易理解整个过程。但是教师并不能完全依赖于多媒体手段，而是要与黑板讲授方式结合起来。因为某些推导过程如果通过多媒体课件来放映，不利于学生理解结果是如何推汇出来的。比如Booth法，它是由校正法推导得来的，因此最好在黑板上讲解整个推导过程，学生才能有深刻的印象。

4.实验教学注重实用性

“计算机组成原理”这门课属于工程性、技术性和实践性都特别强的一门课。因此，在开展好课堂教学的同时，必须对实验教学环节给以足够的重视，要有充足的实验学时，提供实验效能良好的实验计算机系统或实验装置，能进行反映主要教学内容的、水平较高的实验专案。教学的整个过程中，在深化计算机各功能部件实验的同时，加强对计算机整机硬体系统组成与执行原理有关内容的实验;在坚持以硬体知识为主的同时，加深对计算机系统中软硬体的联络与配合的认识。因此，在实践教学中要注重做到：

***1***及时更新实验装置，实验装置的选择要考虑是否能利用计算机新的技术，是否能开发学生的实践能力。

***2***设定合理的实验专案，实验的内容应与课程重点内容相对应，除了运算器、储存器、资料通路等基本验证性实验外。还应适当增加设计性实验，以增强学生的实际动手能力。

***3***从根本上改变学生“重理论，轻实验”的态度，要求大家必须完整记录并整理实验资料，认真完成实验报告。

改进后的计算机组成原理实验教学将应用性、技术的前沿性和趣味性很好地结合在一起，与课程内容完全对应，使学生更容易理解相关理论知识。

计算机技术的发展日新月异，计算机教育也应该与时俱进，跟上计算机发展的步伐。作为一名教师，应该从课程的内容，授课方法，教学手段等多方面积极进行改革，从而提高教学质量，培养出优秀的计算机人才。

参考文献：

[1]唐朔飞.计算机组成原理***第2版***[M].北京：高等教育出版社,2008.

[2]解争龙.<计算机组成原理>课程教学改革探讨[J].教育与职业,2006.

[3]丁柏秀,王文涛等.“计算机组成原理”教学内容及教学方法探讨[J].长春理工大学学报,2012.

篇二

《关于计算机应用技术创新相关问题的思考》

摘要：随着社会经济的快速发展，我国科学技术得到了空前的发展，进一步促进了计算机应用技术的发展，并且广泛的应用到我国各个领域内。随着计算机应用技术的创新和发展，逐渐的改变了人们传统的生活方式和习惯。尤其是电晶体技术和奈米技术等高新技术的创新和应用，从根本上提高了计算机的运算能力和资讯互动能力，进而对传统的计算机造成了巨大的影响。随着高新技术日新月异，势必会给计算机应用带来巨大的发展空间。本文主要讲述了计算机应用中创新的体现，计算机创新技术应用的现状，所面临的问题以及提高计算机创新的措施。

关键词：计算机应用技术;问题;创新

随着我国科学技术的快速发展，我国综合国力得到了提升，随着计算机资讯科技和网路技术的普及，增强了人们对计算机技术和网路技术的了解。另外，资讯科技对于我国的经济增长也具有一定的影响，通过资讯科技的应用和创新，能够提高我国生产效率和质量，进而推动我国社会经济的发展。

一、计算机应用中创新的体现

***1***计算机应用技术的创新

目前，计算机领域内还存在着诸多局限性，比如电子元件不完善等局限性，进而严重的制约了计算机效能的发展。随着科学技术的快速发展，奈米技术的出现，逐渐的应用到我国计算机领域内，先进的奈米技术相比与传统的电子元件更具有先进性，能够有效的解决电子元件效能方面的问题。但是，奈米技术还没有得到充分的挖掘，还具有很大的发展潜力。

***2***计算机结构体系的创新

人们在使用计算机的时候，评定计算机好坏的主要因素就是计算机的执行速度和保密程度。目前，我国的计算机大部分采用了平行计算结构体系，进而能够有效的满足大部分使用者的需求，能够增强计算机的保密程度。目前计算机结构体系主要就是集群系统，这种体系不仅能够满足不同使用者的不同需求，还能够有效的提高资讯的保密程度。

***3***计算机应用过程中对专业人员的完善

随着科学技术的快速发展，计算机科学技术得到了空前的发展，不断的进行创新和完善，计算机在应用的时候需要相应的工作团队对其进行完善和更新，所以，必须要提高专业团队的综合素质和专业技术水平，能够切人实际，紧跟时代的步伐进行计算机创新。

二、计算机创新技术于目前的应用情况

***1***计算机技术的应用领域广泛

随着社会经济的快速发展，计算机技术得到了普及，计算机被应用到各个领域内，并且对于计算机的依赖性越来越大，随着科学技术的快速发展，社会各界对于计算机的创新应用要求越来越高。目前计算机技术的发展主要就是利用微型处理器完成计算机核心部位的构建。微型处理器通过计算机应用技术和网路技术得到了空前的发展，所应用的范围越来越广。微型处理器能够通过计算机网路资讯科技的创新得到相应的提高，并且随着奈米技术的广泛应用，对计算机技术的改进提供了技术支援。但是，在计算机应用技术中的微型化、智慧化以及高速化等方面还有待进一步研发。分组交换技术方面，需要对每段资料进行相应的控制，才能够真正的做到资料划分，另外，还需要对计算机应用技术的水平有着十分严格的要求。

***2***计算机技术的应用存在不足

目前，计算机使用者与网际网路使用者已经成为大型使用者群体，在电子商务方面我国还有很长一段路要走，电子商务计算机应用技术所受到资讯资源和共享中存在的不合理因素日益明显，并且还存在着相应的安全性因素，要求计算机科学技术的发展必须要更加适合法制建设的需求，通过法制建设来保障我国计算机应用技术能够实现可持续性发展。

***3***多媒体技术的发展

多媒体技术主要就是计算机应用技术的应用，其所涉及的方面主要就是文字以及影象等方面的综合运用，多媒体计算机应用技术更加看重的是与计算机之间进行有机的结合，多媒体技术资讯系统对计算机应用技术的主要要求就是成为媒介快速的完成资讯的储存以及处理等工作。将会普及到人们的日常生活中，比如手机和电脑等日常装置，受到了社会各界的广泛关注。多媒体技术主要被广泛的应用到教学和辅助设计等领域内。计算机辅助系统能够有效的促进我国工业、电子工程等方面的应用，在教学、通讯等生活实际应用中具有很大的帮助。

三、计算机应用技术创新方面所面临的问题

***1***技术开发团队的综合素质不高

计算机技术的开发和开发团队之间是相辅相成的，虽然目前我国具有诸多计算机技术开发团队，但是，在这些计算机技术开发团队中专业性很高的人才十分缺乏，能够掌握计算机专业知识并且将其灵活的运用到实际开发过程中的人才非常稀少。在计算机应用技术开发的过程中，必须要保障工作人员具备较高的综合素质和专业技术水平。随着计算机技术在我国得到普及，计算机专业的人员越来越多，但是由于人员过多导致管理出现了问题，这些人员大部分并没有受到过统一的教育和学习，处于自学、自我研究的阶段，缺乏相应的实践机会和经验。进而导致我国计算机应用技术创新面临着缺乏较高综合素质和专业技术水平的人才。

***2***高校计算机专业教学缺乏实践机会

随着计算机应用技术在我国的快速发展，高校开设了诸多计算机专业课程，但是由于高校计算机教学的模式还没有进行完善和创新，导致教学内容比较僵化，更加注重理论知识的教授，忽视了实践运用的能力，进而导致学生们的综合素质和实践能力比较低。另外，时代在快速的发展和变化，造成学生们在高校内所学到的计算机专业知识无法跟上时代的变化和发展，最终导致高校培养的计算机专业技术人才不能适应社会的需求。

***3***计算机应用技术普及度

计算机作为高科技应用在人们的日常生活和工作中随处可见，但是，在计算机普及的过程中，老年人的普及度还有待进一步提高，并且经济落后的地区在计算机应用技术的普及方面还有待进一步加强。从某种角度来讲，计算机应用技术的普及度也会成为计算机应用技术创新发展的阻碍。四、提高计算机应用技术创新方面的措施

***1***提高计算机开发团队的综合素质

为了能够进一步加快我国计算机应用技术的创新速度，必须要不断的提高计算机开发团队的综合素质和专业技术水平，对其进行科学、系统的培训，进而才能够从根本上提高开发团队的综合素质。高校应该积极与开发团队进行紧密的合作，为学生们提供计算机应用技术的实践活动，从而才能够解决高校学生缺乏实践能力的根本问题。

***2***提高计算机的安全效能

计算机逐渐的进入人们的日常生活和工作中，所以社会各界十分关注电脑保安效能，相应的开发团队必须要提高电脑保安效能，才能够做到对计算机应用技术的创新。开发团队需要对防火墙进行不断的完善和创新，增强防火墙的作用。另外，还应该对计算机闸道器进行多样化开发，根据智慧化的不同对其进行分工处理，进而才能够从根本上保障计算机的安全效能。

***3***加大计算机的普及力度

目前，我国一些地区偏远经济不发达以及老年人群体等方面还没有普及计算机应用技术，必须要加强计算机的普及力度，能够让经济不发达的地区也认识计算机，并且能够实现对计算机的基础操作，通过全社会共同的努力，实现计算机应用技术的全民化目标，有利于我国计算机应用技术的创新。

***4***拓宽多媒体技术的效能

随着计算机技术的快速发展，多媒体技术应运而生，多媒体技术应该与网路技术进行有机的结合，进而能够获得更广的发展空间。计算机已经成为人们日常生活和工作中十分重要的帮手。多媒体技术的应用是计算机应用技术的延伸，通过多媒体技术的普及能够让人们切身感受到计算机应用技术给我们带来的便利。

***5***创新技术推动发展

随着科学技术的快速发展，奈米技术得到了空前的发展，可以有效的解决我国传统计算机受到电子元件效能的制约，进而衍生出更为先进的生物计算机以及量子计算机，进而能够促进计算机效能得飞跃发展。奈米技术并不会受到计算机整合和处理速度的限制，必然会成为未来计算机应用技术发展的主流趋势，拥有着广阔的发展前景。

随着人们生活水平日益提高，计算机已经成为人们日常生活和工作中不可或缺的重要工具，为了能够促进计算机应用技术的进一步创新，必须不断的培养人才，提高开发团队的综合素质和专业技术水平，进而能够从根本上提高人们的生活水平质量。

“计算机组成原理”课程论文摘要：《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。本门课程采用从计算机的整体知识框架入手，逐步展开说明。详细讲述了计算机组成原理，计算机是一台由许多独立部件构成的机器，它的功能可由其各个独立部件的功能来描述，而每个独立部件又可以由其内部更精细的结构和功能来描述。根据计算机组成原理的结构，本门课程把课程内容分为四大模块：（1）计算机的概论；（2）计算机系统的硬件结构；（3）中央处理器；（4）控制单元；四个模块一次递进，逐步进入计算机的内核部分。计算机系统由“硬件”和“软件”两大部分组成。计算机的软件由可以分为“系统软件”和“应用软件”两种。系统软件用来管理计算机；应用软件用来实现各项用户功能。计算机软件实现这些功能的基础是硬件的支持。在一定程度上硬件的功能和软件的功能可以相互替代，硬件的功能是速度快，但实现起来难度大，电路复杂，可移植性查；软件更加灵活，但是运行的素的并硬件慢很多。一、本书主要知识点第一篇 概论1、第一章 计算机系统概论（1）主要知识点本章重点突出计算机组成的概貌和框架，由此简洁明了地了解计算机内部的工作过程实际上是指令流和数据流在此框架内由I/O→存储器→CPU→存储器→I/O 的过程，是通过逐条取指令、分析指令和执行指令来运行程序的。同时要了解到当今计算机尽管发展到千变万化的程度，但其最根本的组成原理还是基于冯诺依曼的结构。（2）内容掌握情况本章介绍了计算机硬件的基本组成、计算机体系结构、以及计算机系统层次结构。通过本章的学习对于计算机的宏观结构有了一个总体的概念，明白了计算机是由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成计算机系统，并规定了这五部分的基本功能。通过没个基本部件实现相关的功能，从而形成一个完整的计算机框架结构。图1 计算机的结构冯诺依曼计算机的特点是本章学习的重点内容，事先将程序(包含指令和数据)存入主存储器中，计算机在运行程序时就能自动地、连续地从存储器中依次取出指令且执行。这是计算机能高速自动运行的基础。计算机的工作体现为执行程序，计算机功能。如果程序现在是顺序执行的，每取出一条指令后PC内容加l，指示下一条指令该从何处取得.如果程序将转移到某处，就将转移的目标地址送入PC，以便按新地址读取后继指令。所以，PC就像一个指针，一直指示着程序的执行进程，也就是指示控制流的形成。虽然程序与数据都采用二进制代码，仍可按照PC的内容作为地址读取指令，再按照指令给出的操作数地址去读取数据。 通过第一章的学习，从宏观上引入了计算机的组成原理和工作原理，本书就是围绕计算机的这种结构，展开说明计算的组成以及如何工作的。2、第二章 计算机的发展及应用第二章作为自学内容，讲述了计算机的发展史，通过历史来展示现在计算机所处的发展阶段。从1946 年ENIAC 诞生到二十世纪五、六十年代，由于构成计算机的元器件发展变化（由电子管→晶体管→集成电路），使计算机的性能有了很大提高，每隔6 至7 年，计算机便更新换代一次，运算速度约提高一个数量级。而到了二十世纪七十年代，自从Intel 公司生产了第一个微处理器芯片后，随着集成度成倍的提高，以每隔18 个月表1 计算机的发展历程芯片上的晶体管数就翻一番的速度使计算机得到极为广泛的应用，以至整个社会从制造时代进入到信息时代，出现了知识大爆炸。第二篇 计算机系统的硬件结构3、第三章 系统总线图2 总线实现结构示意图总线是计算机中一个非常重要的部件，在计算机中，各个部件之间是相对独立工作的。但是各个部件之间的联系又是非常紧密的，彼此之间需要大量的数据交换。为此引出了总线这个部件。计算机系统的五大部件之间互联方式有两种，一种是各个部件之间使用单独的连线，称为分散链接；另一种是将各部件连到一组公共信息传输线上，称为总线连接。本章重点研究总线的连接方式。总线是连接多个部件的信息传输线，是各个部件共享的传输介质。总线按照传输方式可以分为并行传输总线和串行传输总线；总线按照连接部件的不同可以分为片内总线、系统总线和通信总线。总线的特性和性能指标，根据总线的不同分别研究了总线的特性、性能标准和总线的行业标准。总线的用处不同则有单总线结构和多总线结构。由于总线是多个部件同时使用，因此存在总线的判优逻辑。4、第四章 存储器存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。随着计算机发展，存储器在系统中的地步越来越重要。图3 存储器的分类存储器在计算机中可实现如下功能：输入设备输入程序和数据,存储器写操作；CPU读取指令,存储器读操作；CPU执行指令时需读取操作数,存储器读操作；CPU将处理的结果存入存储器 ,存储器写操作；输出设备输出结果, 存储器读操作；对于一个存储器来说需要明白以下概念：存储元：存储器的最小组成单位，用以存储1位二进制代码。存储单元：是CPU访问存储器基本单位，由若干个具有相同操作属性的存储元组成。单元地址：在存储器中用以标识存储单元的唯一编号，CPU通过该编号访问相应的存储单元。字存储单元：存放一个字的存储单元，相应的单元地址叫字地址。字节存储单元：存放一个字节的存储单元，相应的单元地址叫字节地址按字寻址计算机：可编址的最小单位是字存储单元的计算机。按字节寻址计算机：可编址的最小单位是字节的计算机。存储体：存储单元的集合，是存放二进制信息的地方。本章运用以前学过的电路知识和本章所学的半导体存储芯片，设计存储器和CPU 的连接电路。注意要合理选用芯片，以及CPU 和存储器芯片之间的地址线、数据线和控制线的连接。5、第五章 输入输出系统输入输出系统是计算机中一个非常重要的逻辑部件。随着计算机系统的不断发展，应用范围不断扩大，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不相同。由于输入输出设备工作速度与计算机主机的工作速度极不匹配.为此，既要考虑到输入输出设备工作的准确可靠，又要充分挖掘主机的工作效率。本章重点分析I/O设备与主机交换信息的三种控制方式（程序查询、中断和DMA）及其相应的接口功能和组成，对记住几种常用的I/O设备也进行简单介绍。（1）程序中断方式 中断：计算机在执行正常程序的过程中，出现某些异常事件或某种请求时，处理器暂停执行当前程序，转而执行更紧急的程序，并在执行结束后,自动恢复执行原先程序的过程。 特点： 硬件结构较查询方式复杂些、服务开销时间较大、主程序与设备并行运行,CPU效率较高，具有实时响应的能力。 （2）中断处理过程。中断处理过程为：中断请求→中断源识别判优→中断响应→中断处理→中断返回中断源： 引起中断事件的来源。判优： 找出优先级最高的中断源给予响应。中断源识别：采用的方法有： 软件查询法；硬件排队法； 矢量中断。CPU响应中断的条件：至少有一个中断源请求中断； CPU允许中断；当前指令执行完。中断响应的工作--由硬件自动完成：关中断；保留断点信息；转到中断处理程序入口。中断处理--由软件（中断处理程序）完成。 （3）DMA传送方式特点：解决与CPU共享主存的矛盾；停止CPU访问内存CPU效率低；周期挪用，适用于外设读取周期大于内存存取周期；DMA与CPU交替访问。 适用于CPU工作周期比内存存取周期长得多的情况。第三篇 中央处理器6、第六章 计算机的运算方法计算机的应用领域极其广泛，但不论其应用在什么地方，信息在机器内部的形式都是一致的，即为0和1组成的各种编码。本章主要介绍参与运算的各类数据，以及它们在计算机中的算术运算方法。计算机中有符号数、无符号数、定点数和浮点数的各种表示，以及移位、定点补码加减运算、定点原码一位乘和两位乘及补码Booth 算法、定点原码和补码加减交替除法，以及浮点补码加减运算。本章的知识难度较大，首先研究数据的表示方法，有无符号数和有符号数。数的表示存在顶点表示和浮点表示。本章的难点在于计算机中数据的运算，定点运算、浮点四则运算。本章还研究了计算机的计算部件——算术逻辑单元。图4 ALU电路7、第七章 指令系统本章主要介绍及其指令系统的分类、常见的寻址方式、指令格式以及设计指令系统时应考虑的问题。了解机器的指令系统决定了一台计算机的功能，而一旦计算机的指令系统确定以后，计算机的硬件必须给予支持。指令系统主要体现在它的操作类型、数据类型、地址格式和寻址方法等方面。要求掌握不同的寻址方式对操作数寻址范围以及对编程的影响，掌握不同的寻址方式所要求的硬件和信息的加工过程。用计算机解题时，一般都要编制程序，程序既可用高级语言编写，亦可用机器语言编写；但计算机只能够识别和执行用机器语言编写的程序；各种高级语言编写的应用程序，最终都要翻译成机器语言来执行。机器语言是由一系列的指令（语句）组成的；指令的格式就是机器语言的语法；每条指令规定机器完成一定的功能。一台计算机的所有的指令集合称为该机的指令系统或指令集。它是程序工作者编制程序的基本依据，也是进行计算机逻辑设计的基本依据。本章中提出了对于机器指令的格式要求以及操作数和操作类型。通过本章的学习认识了指令的寻址方式，并初步了解RISC技术的产生和发展。本章的难点在于指令的寻址方式、操作数寻址方式；形成指令地址的方式，称为 指令寻址方式 。有顺序寻址和跳跃寻址两种，由指令计数器来跟踪。形成操作数地址的方式，称为 数据寻址方式 。操作数可放在专用寄存器、通用寄存器、内存和指令中。数据寻址方式有隐含寻址、立即寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、相对寻址、基址寻址、变址寻址、块寻址、段寻址等多种。 8、第八章 CPU的结构和功能通过本章的学习CPU的功能和基本组成， CPU的基本部分由 运算器、cache 和 控制器 三大部分组成。 CPU需具有四方面的基本功能： 指令控制 、操作控制 、 时间控制 、数据加工。 数据通路 是许多寄存器之间传送信息的通路。图5 CPU的内部结构指令的周期和指令的流水式本章研究的又一个重点内容。CPU从存储器取出一条指令并执行这条指令的时间和称为指令周期。由于各种指令的操作功能不同，各种指令的指令周期是不尽相同的。划分指令周期，是设计操作控制器的重要依据 。第四篇 控制单元9、第九章 控制单元的设计根据指令周期的4个阶段，控制单元为完成不同指令所发出的各种操作命令控制计算机的所有部件有次序地完成相应的操作，以达到执行程序的目的。计算机的功能就是执行程序。在执行程序的过程中，控制单元要发出各种微操作命令，而且不同的指令对应不同的命令。完成不同指令的过程中，有些操作时相同或相似的，如取指令、取操作数地址以及中断周期。10、第十章 控制单元的设计本章介绍控制单元的两种设计方法，要求初步掌握控制单元的两种设计方法，从而进一步理解组合逻辑控制器和微程序控制器在设计思想、硬件组成及其工作原理方面的不同。结合时序系统的概念，学会按不同指令要求，写出其相应的微操作命令及节拍安排。操作控制器设计方法硬布线控制器:组合逻辑型，采用组合逻辑技术实现；微程序控制器 存储逻辑型，以微程序解释执行机器指令，采用存储逻辑技术实现；门阵列控制器 组合逻辑与存储逻辑结合型，采用可编程逻辑器件实现。微命令是指控制部件通过控制线向执行部件发出的各种控制命令，是构成控制信号序列的最小单位。微操作是执行部件接受微命令后所进行的操作，是计算机硬件结构中最基本的操作。微周期是从控存中读取一条微指令并执行相应的一步操作所需的时间。微指令是由每个微周期的操作所需的控制命令构成一条微指令。微指令包含了若干微命令信息。微程序即一系列微指令的有序集合，可以控制实现一条机器指令。二、学习体会“计算机组成原理”是本学期的一门重点课程，通过本学期的学习发现该课程的学习难度较大，知识点很多，而且各个知识点之间的联系并不多。因此对于该课程的学习显得十分吃力。通过一个学期的学习使我逐渐理解计算机系统的层次结构。本门课程主要是学习计算机的组成结构，例如计算机是由哪些部件组成的，各个部件之间存在什么样的关系，这些关系是如何联系的，以及这些部件内部是如何工作的。在指令系统中体现了机器的属性，但指令的实现，即如何取指令、分析指令、取操作数、运算、送结果等，这些都是计算机组成原理所研究的范围。该课程向我们展示了一台计算机从宏观上是如何工作的，同时又对计算机的组成部件分开进行演示。我们从大一开始学习了程序设计课程（C语言和C++程序程序设计语言），通过这两门的课的学习，使我们初步了解了软件的工作方式，但是对于计算机在机器层面上的功过模式感到很陌生，之前学习的程序设计课程是基于高级程序设计语言，更加接近自然语言，而计算机只能处理有0和1组成的二进制代码。高级程序所描绘的语言如何通过计算机硬件转换成为计算机能够识别的二进制代买。由二进制代码组成的指令在机器中是如何运行的。本课程在“数字逻辑”的基础之上展开对计算机的描述。本门课程的学习所要把握的一个重点关键词是“数据通路”，计算机处理的始终是数字信号，计算机中的所有功能都是通过数字所表示的信息来是实现的。在计算机中，数据是如何从外部进入计算中的，这就引入了输入输出系统（I/O），I/O系统将外界的物理信号或者模拟信号转换成计算机能够识别的数字信号，通过总线系统输入计算机中，并将计算机处理后的数字信号转换成相应的模拟信号在某些外设中输出。计算机需要处理大量数据，因此需要在计算机中设立相应的存储设备用来存储信号。计算机中的存储设备分为主存和外村，它们之间可以通过总线相互交换数据。CPU是计算机汇总的核心部件，CPU包含运算器和控制器两大部分，根据冯诺依曼结构，计算机可自动完成取指令和执行指令的过程，控制器就是完成此项工作的，它负责协调并控制计算机各部件执行程序的指令序列，其基本功能是取指令、分析指令和执行指令。由于计算机中存在着五大部件，并通过这些部件的协调配合工作，使计算机能够完成各种各样的功能。