邏輯設計要解決的是關於電路描述、綜合、最小化和**的相關問題，而計算機組成則研究電路部件及其物理關係，這些部件構成處理核心（cpu）、處理器、儲存器、i/o裝置控制器和介面，這些模組相互連線就構成計算機。例如，圖1-1中的暫存器檔案、加法器、乘法器和選擇器組成乙個資料通路。控制單元和資料通路（通過一系列控制訊號）組合成所需的運算單元，可以產生兩數之和或其乘積。兩個內部組織不相同的cpu可以執行同一指令系統的指令。例
如，32位intel和amd處理器可以執行同一指令系統的指令，但二者的內部組織卻大不相同。
計算機技術的進步也影響著計算機組成。下面列舉了一些改變微型計算機（例如，圖1-2所示）組成的計算機技術的進步：
資料通路設計上的進步使得cpu得以更高效地執行，現代處理核心（例如intel酷睿i7）可以並行執行多條指令。
儲存器技術及其組織結構的進步，例如cache和同步動態隨機訪問儲存器（sdram），已經縮短了儲存器的平均讀/寫時間，使得處理器可以將其處理時間更多地花費在執行指令上，而不是等待從儲存器讀取指令和資料。
i/o裝置控制介面（例如usb 1.0、usb2.0等）的進步簡化了個人計算機的操作。現在幾乎所有的裝置都支援「即插即用」，並且不需要裝置安裝和重啟系統。
系統互聯機制的進步促成了系統各元件之間更多的通訊通路。採用層次化的通訊通路方便更好地組織各種元件的互連。儲存器與諸如處理器和gpu這樣的高速元件之間使用高速通訊通路，而與諸如i/o裝置這樣的低速元件通訊則採用低速通訊通路。
不過，供電的限制仍然制約著處理器工作速度的提高。例如，2023年，intel奔騰4至強處理器工作在3.2ghz，到差不多7年之後的2023年，intel nehalem至強處理器工作在3.33ghz，速度僅有微小的提公升[1]。因此，由於供電的限制，從個人計算機到伺服器，再到超大型計算機系統（例如倉儲計算和雲計算平台），設計師構造更強大的計算機的唯一方法就是使用多處理器。
複雜電路的組織將在第6章討論，儲存器設計在第7章討論，cpu設計在第8章討論，計算機設計在第9章討論。
《數字邏輯設計與計算機組成》一練習
3.1 現有乙個cpa 8 8位的cpa，完成以下練習 a.用非門和與非門設計乙個加法器，並給出所需邏輯門的總數量。使用第2章給出的全加器sop表示式實現。b.給出所需三極體總數量。c.設計乙個cpa 32 需要多少三極體？3.2 計算下列2的補碼的和與差值。對於每個結果標明是否有溢位的情況。3.3...
計算機組成與設計1
第一講 1 計算機的總體層次結構 硬體 指令系統 軟體 系統軟體 作業系統 彙編器 編譯器 應用軟體 2 計算機程式執行過程 高階語言程式首先預處理，然後通過編譯器生成組合語言程式，組合語言程式經過彙編器生成可重定位的目標檔案，可重定位的目標檔案通過鏈結器連線到一起形成可執行的目標檔案。第二講 3 ...
計算機組成與設計2
1機器指令 計算機設計者賦予計算機實現某種基本操作的命令。2指令系統 一台計算機所有及其指令的集合，就像是乙個單詞表一樣。指令集是計算機硬體與計算機軟體的介面，從硬體設計者而言，is向cpu提出了要求 從系統程式設計師角度而言，通過is來使用硬體資源。可見，指令集的好壞決定了計算機的走向。3指令系統...