# 计算机组成原理学习笔记

> 📚 基于唐朔飞《计算机组成原理》第3版整理
> 🎯 适合初学者系统学习和考前快速复习
> 📝 符合Obsidian笔记软件格式

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## 📖 笔记目录

| 文件 | 内容 | 难度 | 重要程度 |
|------|------|------|----------|
| [[00_计算机组成原理学习指南]] | 学习指南和整体框架 | ⭐ | ⭐⭐⭐ |
| [[01_计算机系统概论]] | 计算机系统基础概念 | ⭐⭐ | ⭐⭐⭐ |
| [[03_系统总线]] | 总线结构和工作原理 | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ |
| [[04_存储器]] | 存储系统层次结构 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
| [[05_输入输出系统]] | IO系统工作方式 | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ |
| [[06_运算方法]] | 数据的表示和运算 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
| [[07_指令系统]] | 指令格式和寻址方式 | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ |
| [[08_CPU结构与功能]] | CPU组成和工作原理 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
| [[09_控制单元功能]] | 控制单元的基本功能 | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ |
| [[10_控制单元设计]] | 控制单元的设计方法 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ |

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## 🎯 学习建议

### 初学者学习路径

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第1章 概论 → 第3章 总线 → 第7章 指令系统 → 第6章 运算方法
    ↓
第4章 存储器 → 第5章 IO系统 → 第8章 CPU → 第9-10章 控制单元
```

### 复习者快速回顾

1. **重点章节**：第4章（存储器）、第6章（运算方法）、第8章（CPU）、第10章（控制单元设计）
2. **核心概念**：冯·诺依曼体系、存储层次、指令周期、微程序设计
3. **必考内容**：补码运算、Cache映射、中断处理、微指令格式

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## 📊 重要公式速查

### 数制转换

- 二进制 → 十进制：$\sum_{i=0}^{n} a_i \times 2^i$
- 十进制 → 二进制：除2取余，乘2取整

### 数据表示

- 原码范围：$-(2^{n-1}-1) \sim +(2^{n-1}-1)$
- 补码范围：$-2^{n-1} \sim +(2^{n-1}-1)$
- 移码：$[x]_{移} = 2^{n-1} + x$

### Cache相关

- Cache命中率：$H = \frac{N_c}{N_c + N_m}$
- 平均访问时间：$T_a = HT_c + (1-H)T_m$
- 访问效率：$e = \frac{T_c}{T_a}$

### 浮点数

- IEEE 754：$N = (-1)^S \times 1.M \times 2^{E-127}$

### 流水线

- 加速比：$S = \frac{n \times k}{k + (n-1)}$

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## 📝 笔记使用说明

### Obsidian特性使用

1. **双链链接**：使用 `[[文件名]]` 创建笔记间链接
2. **Callout提示**：使用 `> [!info]`、`> [!tip]` 等创建提示框
3. **Mermaid图表**：使用 ````mermaid` 创建流程图、时序图等
4. **数学公式**：使用 `$...$` 行内公式，`$$...$$` 块级公式
5. **标签**：使用 `#标签` 对笔记分类

### 推荐标签

- `#计算机组成` - 主标签
- `#重点` - 重点内容
- `#公式` - 重要公式
- `#图例` - 图示说明
- `#习题` - 练习题

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## 🔧 实验资源

- 实验1：中规模组合电路及运算器的应用
- 实验3：基本模型机的数据通路
- 实验4：基本模型机的微程序设计

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## 📚 参考资料

- 教材：《计算机组成原理》第3版 - 唐朔飞
- 复习资料：1-10章精简参考复习资料
- 习题：作业三、作业四
- 试卷：样卷2025、期中考试

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## 💡 学习小贴士

> [!tip] 理解优先
> 计算机组成原理重在理解硬件工作原理，不要死记硬背。多画图、多思考数据流向。

> [!warning] 常见误区
> - 混淆计算机体系结构和计算机组成的概念
> - 不理解补码运算的本质
> - 忽视存储层次的整体性

> [!note] 考试重点
> - 补码加减运算及溢出判断
> - Cache地址映射和替换算法
> - 中断处理过程
> - 微程序设计方法

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## 📁 文件结构

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学习笔记/
├── README.md                    # 本文件
├── 00_计算机组成原理学习指南.md   # 学习指南
├── 01_计算机系统概论.md          # 第1章
├── 03_系统总线.md                # 第3章
├── 04_存储器.md                  # 第4章
├── 05_输入输出系统.md            # 第5章
├── 06_运算方法.md                # 第6章
├── 07_指令系统.md                # 第7章
├── 08_CPU结构与功能.md           # 第8章
├── 09_控制单元功能.md            # 第9章
└── 10_控制单元设计.md            # 第10章
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*笔记整理完成：2026年7月4日*
*总文件数：11个*
*总字数：约10万字*