第1章：计算机组成与体系结构
💡 目标：掌握计算机硬件基础，理解计算机系统工作原理
🎯 章节目标
- 掌握各种数据表示方法和进制转换
- 理解校验码原理和计算方法
- 了解CPU组成和工作原理
- 掌握存储系统层次结构
- 理解计算机性能评估方法
⏳ 预计学习时间
25课时（建议2-3周完成）
📚 本章课程
1.1 数据的表示
| 课程 | 内容 | 时长 |
|---|---|---|
| 1.1.1 数据的表示概述 | 数据在计算机中的基本表示方法 | 45分钟 |
| 1.1.2 进制转换 | 二进制、八进制、十六进制转换 | 60分钟 |
| 1.1.3 码制 | 原码、反码、补码的概念和应用 | 75分钟 |
| 1.1.4 浮点数表示 | IEEE 754标准浮点数表示 | 90分钟 |
| 1.1.5 逻辑运算 | 布尔代数和逻辑运算 | 45分钟 |
1.2 校验码
| 课程 | 内容 | 时长 |
|---|---|---|
| 1.2.1 校验码概述 | 错误检测和纠正的基本概念 | 30分钟 |
| 1.2.2 奇偶校验 | 奇偶校验码的原理和应用 | 45分钟 |
| 1.2.3 CRC循环冗余校验码 | CRC校验码的计算方法 | 90分钟 |
| 1.2.4 海明校验码 | 海明码的构造和纠错原理 | 120分钟 |
1.3-1.9 计算机系统组成
| 课程 | 内容 | 时长 |
|---|---|---|
| 1.3 CPU组成 | 运算器与控制器的结构和功能 | 75分钟 |
| 1.4 寻址方式 | 各种寻址方式的特点和应用 | 60分钟 |
| 1.5 CISC与RISC | 复杂指令集与精简指令集 | 45分钟 |
| 1.6 流水线技术 | 指令流水线的原理和性能分析 | 90分钟 |
| 1.7.1 存储系统概述 | 存储器的分类和特点 | 30分钟 |
| 1.7.2 层次化存储 | 存储器层次结构设计 | 60分钟 |
| 1.7.3 Cache | 高速缓存的工作原理 | 90分钟 |
| 1.7.4 主存编址计算 | 内存地址计算方法 | 75分钟 |
| 1.8 输入输出技术 | I/O接口和数据传输方式 | 60分钟 |
| 1.9 总线 | 总线的分类和仲裁机制 | 45分钟 |
1.10-1.13 系统性能与可靠性
| 课程 | 内容 | 时长 |
|---|---|---|
| 1.10 可靠性 | 系统可靠性分析和计算 | 60分钟 |
| 1.11 性能指标 | 计算机性能评估方法 | 45分钟 |
| 1.12 概述 | 本章知识点总结 | 30分钟 |
| 1.13 回顾 | 重点难点复习 | 45分钟 |
🎒 学习收获
完成本章后，你将：
- 数据表示：熟练进行各种进制转换和数据编码
- 校验技术：掌握常用校验码的计算方法
- 系统结构：理解计算机各组成部分的功能
- 性能分析：能够分析和评估计算机系统性能
📖 重点难点
重点内容
- 进制转换和补码运算
- 海明码的构造和计算
- Cache的映射方式和替换算法
- 流水线的性能分析
难点突破
- 浮点数的IEEE 754表示
- CRC校验码的多项式除法
- 存储器地址映射计算
- 系统可靠性建模
🔗 相关章节
- 第2章：操作系统 - 存储管理
- 第13章：数据结构 - 数据的逻辑和物理结构
- 第14章：算法基础 - 算法复杂度分析
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