计算机组成与结构课程论文
计算机从产生到今天不过短短的60多年的时间。但它已经深入到人类生活的每一个角落，现在人类的生活如果离开了计算机是难以想象的。个人计算机(PC)已经是我们日常办公和娱乐的工具，计算机科学与技术也成为了很热门的专业。对于一个自动化专业的学生来说，计算机组成原理的学习是至关重要的，作为计算机领域的基础课程，这门课会告诉我们计算机的基本组成及其主要部件的工作原理。通过这门课程的学习可以让我们建立计算机系统的整机概念，理解软硬件的关系和逻辑的等价性；了解计算机各部件的组成原理，工作机制以及部件之间的相互关系；加强硬件分析和设计的基本技能和方法，提高硬件方面专业素质和发展潜力；培养和提高计算思维能力。我觉的计算机组成与结构这门课，有很多比较难的知识点，比如：中央处理器的功能与结构，微指令的执行或者是操作码的拓展等等，对于我来讲还是比较陌生的。但是通过课上和课下不断地学习，我觉得对于计算机的各方面认识还是有很大提高的。虽然《计算机组成与结构》是考察科目，但是夏老师还是很认真的准备和讲解每一堂课。尤其是每节课提前为同学们打印讲义以帮助理解，我觉得是很细心并且很有效的一种教学方法。既然这是课程结束后的一篇体会性或者总结性的论文，我主要选择课程的第七章——“存储系统“作为本篇论文的主要内容进行学习上的反思和总结。在学习“存储系统”之前，我就一直对于计算机内部的存储形式和方式以及存储硬件的结构很好奇，并且平时对于生活中一些比如磁盘、光盘、磁带之类的存储装置很感兴趣。所以在学习了“存储系统”这一章后，我觉得让我在计算机存储方式的理解上有了很大的提升。首先我要总结一下我从本课程中学到的关于存储系统方面的知识。
(一) 存储器的分类1. 按存储介质分类 1)半导体存储器 2)磁表面存储器 3)磁芯存储器 4)光盘存储器2. 按存取方式分类 1)随机存储器RAM 2)只读存储器ROM 3)顺序存取存储器 4)直接存取存储器3. 按在计算机中的作用分类存储器主存闪速存储器(Flash Memory)辅存缓存(Cache)只读存储器(ROM)静态RAM动态RAM随机存储器(RAM)MROMPROMEPROMEEPROM磁盘磁带光盘
寄存器缓存主存磁盘磁带
(二) 存储器的层次化结构存储器有3个重要的指标：速度、容量和每位价格。一般来说：速度越快，位价越高；容量越大，位价越低；容量大，速度就越低。存储系统层次结构主要体现在缓存-主存-辅存这两个存储层次上，如下图所示：
CPU 缓存主存辅存
(三) 半导体随机存取存储器1. SRAM存储器的工作原理1)静态存储单元SRAM静态存储单元的每个存储位需要四到六个晶体管组成。比较典型的是六管存储单元，即一个存储单元存储一位信息“0”或“1”。静态存储单元保存的信息比较稳定，信息为非破坏性读出，故不需要重写或者刷新操作；另一方面，其结构简单、可靠性高、速度较快，但其占用元件较多，占硅片面积大，且功耗大，所以集成度不高。2. DRAM存储器的工作原理1)动态存储单元常见的动态RAM存储单元有三管式和单管式两种，它们的共特点是靠电容存储电荷的原理来寄存信息。若电容上存有足够的电荷表示“1”，电容上无电荷表示“0”。电容上的电荷一般只能维持1-2ms，因此即使电源不掉电，电容上的电荷会自动消失。因此，为保证信息的不丢失，必须在2ms之内就要对存储单元进行一次恢复操作，这个过程称为再生或者刷新。与静态RAM相比，动态RAM具有集成度更高、功耗更低等特点，目前被各类计算机广泛使用。
(四) 只读存储器只读存储器，即使停电，所存储的内容也不丢失。根据半导体制造工艺的不同，可分为ROM，PROM，EPROM，E2ROM和Flash Memory。1. 只读存储器(ROM) 掩模式ROM由芯片制造商在制造时写入内容，以后只能读而不能再写入。其基本存储原理是以元件的“有／无”来表示该存储单元的信息(“1”或“0”)，可以用二极管或晶体管作为元件，显而易见，其存储内容是不会改变的。2. 可编程序的只读存储器(PROM) PROM可由用户根据自己的需要来确定ROM中的内容，常见的熔丝式PROM是以熔丝的通和断开来表示所存的信息为“1”或“0”。刚出厂的产品，其熔丝是全部接通的。根据需要断开某些单元的熔丝(写入)。显而易见，断开后的熔丝是不能再接通了，因而一次性写入的存储器。掉电后不会影响其所存储的内容。3. 可擦可编程序的只读存储器(EPROM)4. 可电擦可编程序只读
