《计算机组成原理》详细教学大纲
计算机组成原理课程大纲
计算机组成原理课程大纲一、课程简介本课程旨在介绍计算机组成的基本原理和体系结构，以及计算机硬件和软件之间的关系。
通过本课程的学习，学生将深入了解计算机的组成、工作原理以及各个组成部分之间的互联关系，为进一步学习和研究计算机科学相关领域奠定坚实基础。
二、教学目标1. 掌握计算机体系结构的基本概念和关键技术；2. 理解计算机硬件与软件之间的协同工作原理；3. 掌握冯·诺依曼体系结构及其相关技术；4. 理解计算机的运行原理和数据表示方式；5. 掌握计算机指令系统的设计与实现方法；6. 了解计算机存储器和输入输出设备的工作原理；7. 熟悉计算机的中央处理器（CPU）和指令执行过程；8. 理解计算机系统的性能评价和优化方法。
三、教学内容1. 计算机组成与发展历程1.1 计算机组成的概念和基本原理1.2 计算机体系结构的历史演变1.3 计算机发展的趋势和前沿技术2. 冯·诺依曼体系结构2.1 冯·诺依曼计算机模型与体系结构2.2 存储程序与指令执行过程2.3 冯·诺依曼计算机的优缺点与应用3. 计算机硬件组成与工作原理3.1 中央处理器（CPU）的组成与工作原理 3.2 存储器的类型、层次结构与访问方式3.3 输入输出设备的分类和接口技术4. 数据表示与运算4.1 数字系统和编码方式4.2 二进制运算与逻辑电路4.3 浮点数表示和运算5. 计算机指令系统的设计与实现5.1 指令系统的概念和分类5.2 指令的格式和编码方式5.3 指令的执行和流水线技术6. 计算机性能评价与优化6.1 计算机系统性能指标6.2 程序和算法的性能优化6.3 计算机系统的并行处理与分布式计算四、教学方法本课程采用多种教学方法，包括：1. 讲授：通过系统的理论讲解，向学生介绍计算机组成原理的基本概念和关键知识点；2. 实践：通过实验、案例分析等实践活动，加深学生对计算机组成原理的理解和应用能力；3. 讨论：组织小组讨论、学术研讨等形式，促使学生思考和交流，提高综合素质；4. 课堂互动：通过提问、答疑等方式，加强学生与教师之间的互动和参与。
计算机组成原理课程教学大纲
计算机组成原理课程教学大纲计算机组成原理课程教学大纲一、课程概述“计算机组成原理”是计算机科学与技术专业的一门核心课程，旨在帮助学生理解计算机系统的基本组成和工作原理，包括中央处理器（CPU）、内存、输入输出（I/O）以及总线等基本组成部分。
通过本课程的学习，学生将掌握计算机硬件系统的组织结构、工作原理和设计方法，为进一步学习其他计算机硬件课程打下坚实的基础。
二、课程目标本课程的目标如下：1、理解计算机系统的基本组成，包括CPU、内存、I/O设备和总线等。
2、掌握计算机系统中的数据表示和运算方法，包括二进制数的表示、算术逻辑运算、机器指令等。
3、理解并掌握计算机系统中控制信号的产生和传递机制，包括时序、指令流程、异常处理等。
4、了解计算机系统的性能设计和评估方法，包括速度计频、吞吐量、响应时间等。
5、学习并掌握计算机组织结构的设计方法，包括硬件设计、操作系统设计、I/O接口设计等。
三、课程内容本课程将分为以下几个模块：1、计算机系统的基础知识：包括计算机系统的定义、分类、硬件组成等。
2、CPU的基本原理：包括CPU的组织结构、指令周期、时序等。
3、内存的基本原理：包括内存的组织结构、存储器的扩展、内存的控制等。
4、I/O设备的基本原理：包括I/O设备的组织结构、I/O控制方式等。
5、总线的基本原理：包括总线的组织结构、总线的通信协议等。
6、计算机系统的性能设计和评估：包括计算机系统的速度计频、吞吐量、响应时间等性能指标的设计和评估方法。
7、计算机系统的组织结构设计：包括硬件设计、操作系统设计、I/O 接口设计等。
四、教学方法本课程将采用以下几种教学方法：1、理论教学：通过讲解计算机系统的基本原理，帮助学生理解计算机组织的内部工作机制。
2、实验教学：通过实验操作，让学生实际操作计算机硬件，加深对理论知识的理解和掌握。
3、案例分析：通过分析实际计算机系统的组织结构，让学生了解计算机系统的实际应用和设计方法。
《计算机组成原理》教学大纲
《计算机组成原理》教学大纲适用专业：软件工程专业总学时：（讲授/理论40学时，实验/技术/技能0学时，上机/课外实践20 学时）先修课程：计算机基础；计算机导论；后续课程：编译原理。
（一）本课程地位、性质和任务本课程是计算机专业的一门专业基础课，在计算机专业的各门课程中起着承上启下的重要作用。
本课程的教学目的是使学生了解计算机系统的基本组成原理；掌握计算机系统硬件的基本组成和各功能部件的工作原理；掌握信息、数据表示与指令结构类型及指令执行原理；掌握程序和数据在计算机中是如何存储的以及指令在计算机中的编译和执行过程。
掌握计算机与外部设备之间的接口技术与原理；了解计算机外部设备的基本结构与工作原理。
并能够用课程中学到的知识，对计算机系统硬件进行初步设计、组装和调试。
教学基本要求是紧扣多媒体教学、课后答疑、教学计算机实验几个主要环节，要求学生系统地了解、熟悉和掌握以下几部分内容：1.计算机系统的基本概念及层次结构；2.计算机部件的基本概念及组成原理；3.算机整机的基本概念及构成原理。
（二）课程教学的主要内容（一）概述1、计算机的发展过程2、计算机硬件组成与存储程序概念3、计算机的工作过程与性能指标4、计算机系统的层次结构重点：计算机的硬件组成和工作过程难点：计算机工作过程（二）信息的表示1、数据信息的表示：数制、码制、定点数和浮点数的表示2、原码、补码、移码、真值之间的转换3、汉字在机器中的表示4、数据的奇偶校验与海明校验重点：原码、补码、移码、真值之间的转换，定点数和浮点数的表示范围，数据的奇偶校验难点：数据的海明校验（三）指令系统1、指令格式2、寻址方式、3、指令的功能和类型；重点：指令格式，指令类型（四）数值运算1、并行加法器原理2、补码加减运算方法，溢出判断方法3、原码一位乘法和补码一位乘法的运算规则4、原码加减交替除法和补码加减交替除法的运算规则5、浮点加减运算流程重点：并行加法器原理，补码加减运算方法，原码一位乘法和补码一位乘法的运算规则，原码加减交替除法和补码加减交替除法的运算规则难点：四则运算方法（补码加减法、原码乘法、补码乘法、原码除法和补码除法）（五）存储子系统1、存储器的分类与主要性能指标2、静态存储器与动态存储器的存储3、动态存储器的刷新方法4、主存储器的逻辑设计5、高速缓冲存储器重点：存储信息的原理和存储器的组织、连接、控制难点：存储信息的原理（六）中央处理器1、CPU各组成部分的基本功能2、微程序控制的基本思想3、流水线技术4、RISC指令系统重点：CPU的逻辑组成（内部数据通路结构），CPU的工作机制（指令执行流程与有关的微命令序列）难点：CPU的工作机制（指令执行流程与有关的微命令序列）（七） I/O子系统1、总线的特点与总线操作2、中断方式基本概念3、中断接口的组成4、DMA方式基本概念5、常用I/O设备原理重点：中断、DMA等I/O传送控制机制难点：中断过程（请求、判优、响应、处理）和中断屏蔽（八）外部设备1、外设概述2、HDD存储设备3、RAID4、DVD存储设别5、常用I/O设备，键盘鼠标，显示设备，打印机等重点：HDD存储设备，显示设备（三）实验内容实验目的：掌握、验证和补充课堂的理论知识。
《计算机组成原理》实验教学大纲
《计算机组成原理》实验教学大纲一、实验目的1.了解计算机的基本组成结构和工作原理；2.掌握计算机各个部件的功能和作用；3.掌握计算机组成原理的基本概念和理论知识；4.培养学生动手实践、动脑思考的能力；5.提高学生的团队协作和问题解决能力。
二、实验内容1.计算机硬件基本组成实验（1）CPU的功能和性能测试（2）主板的组装和测试（3）内存的安装和测试（4）硬盘的安装和测试2.计算机软件基本组成实验（1）操作系统的安装和配置（2）应用软件的安装和配置（3）网络设置和测试3.计算机接口和通信实验（1）串口和并口的测试（2）USB接口的测试（3）网络通信的测试4.计算机系统性能测试实验（1）性能测试软件的使用（2）性能测试实验数据分析（3）性能测试实验结果报告5.计算机故障排除实验（1）硬件故障排除方法（2）软件故障排除方法（3）系统故障排除方法三、实验设备1.计算机硬件设备：CPU、主板、内存、硬盘、显卡、其他外设2.计算机软件设备：操作系统、应用软件、性能测试软件3.通信设备：串口、并口、USB接口、网络设备四、实验要求1.认真学习计算机组成原理的理论知识；2.熟练掌握计算机硬件和软件的基本操作方法；3.认真执行实验操作步骤，按时完成实验任务；4.认真分析实验数据，撰写实验报告；5.积极参与实验讨论和交流，相互学习，共同进步。
五、实验流程1.实验前准备：查阅相关资料，准备实验材料；2.实验操作：根据实验大纲逐步进行实验操作；3.实验数据：记录实验过程中产生的数据和结果；4.实验分析：根据实验数据和结果分析实验过程；5.实验报告：撰写实验报告，总结实验经验和教训。
六、实验负责人实验负责人1：XXX实验负责人2：XXX七、实验安全注意事项1.操作实验设备时需注意安全，切勿疏忽大意；2.保护实验设备，避免损坏；3.如有不懂之处，及时向实验负责人请教；八、实验成绩评定1.实验操作得分2.实验报告得分3.实验讨论得分4.实验总成绩。
计算机组成原理教学大纲
计算机组成原理教学大纲一、课程简介1.1 课程名称：计算机组成原理1.2 主讲人：XXX1.3 学时安排：总学时XXX，理论学时XXX，实践学时XXX 1.4 课程对象：计算机相关专业本科生1.5 前期知识要求：计算机基础知识、数据结构等二、课程目标2.1 知识点：- 掌握计算机组成原理的基本概念和核心要点- 理解计算机硬件系统的各个组成部分及其功能- 理解指令系统和计算机系统的工作原理2.2 能力培养：- 具备分析和设计计算机硬件系统的能力- 能够运用所学知识解决实际计算机系统问题- 具备团队合作与沟通能力，能够参与计算机系统开发项目三、教学内容3.1 计算机系统概述- 计算机的定义和基本组成- 计算机系统层次结构及其关系 - 计算机性能指标和评价方法3.2 数字逻辑基础- 逻辑代数与布尔运算- 组合逻辑电路设计- 时序逻辑电路设计3.3 中央处理器（CPU）设计- CPU基本结构和功能- 指令系统和指令的执行过程 - 控制器的设计与实现3.4 存储器系统- 存储器的分类和层次结构- 半导体存储器和磁盘存储器 - 存储器管理与高速缓存3.5 输入输出系统- 输入输出设备的分类和原理- 输入输出接口和数据传输方式- 中断和 DMA 控制技术四、教学方法4.1 授课方法- 理论知识授课：采用讲解和示例相结合的方式，讲师提供重点和难点内容，辅助理论演示和实际应用示例。
- 实践操作教学：通过计算机模拟实验、实际硬件操作等方式，使学生更好地理解课程内容。
4.2 学生实践- 个人实验：学生通过对计算机硬件的实际操作，提高自己的动手能力和实际问题解决能力。
- 团队项目：学生参与小组项目，通过合作与沟通，模拟实际计算机系统的设计与开发过程。
五、教材及参考资料5.1 主教材：- 《计算机组成原理》（第X版），作者：XXX，出版社：XXX5.2 参考书目：- 《计算机组成与设计》（第X版），作者：XXX- 《计算机体系结构导论》（第X版），作者：XXX5.3 网上资源：- XXX学术网站- XXX计算机教学平台六、考核方式6.1 平时成绩：课堂出勤、作业完成情况等6.2 考试成绩：闭卷考试，包括理论知识和实际应用分析能力的考察6.3 实践成绩：个人实验报告、团队项目成果等评价七、教学评价7.1 学生评价：授课过程、教学方法和教学内容的反馈，包括意见和建议7.2 教师评价：学生学习情况、作业完成情况、考试成绩等综合评定八、其他事项8.1 课程进度安排：每周两次课，每次2学时，共X周8.2 课程安排变动通知：如有变动，提前通知学生并跟进调整8.3 课程辅助资源：提供课堂讲义、实验指导手册等辅助学习资料以上为《计算机组成原理教学大纲》的内容，将按照该大纲进行教学，希望能够通过本课程使学生全面掌握计算机组成原理的核心知识和应用能力，为他们的计算机专业发展打下坚实的基础。
计算机组成原理教学大纲
附件1课程大纲样本1.“计算机组成原理”教学大纲1.课程概要本课程概要如表1-1所示。
本课程大纲由XXX老师执笔。
2.教学内容第1章引言计算机技术的发展；电子计算机发展历史；层次计算机系统；Von Neumann计算机结构及特点；计算机基本组成。
第2章指令和指令系统程序的构成和执行；汇编语言程序设计；指令和指令系统的概念；指令格式；指令类型和寻址方式；CISC RISC；指令执行步骤；计算机性能评价指标。
第3章数据表示和运算数据的数制表示法；真值和机器数；字符与字符串；检错纠错码；定点数据算术和逻辑运算；浮点数据表示；IEEE754标准；浮点数据算术运算；算术逻辑部件ALU。
第4章中央处理器CPU指令的执行过程；基本数据通路设计；单周期CPU设计；多周期CPU设计；微程序控制器；组合逻辑控制器；中断与中断响应；指令流水及冲突处理。
第5章层次存储器系统存储器系统概念和存储器分类；层次存储器系统；高速缓冲存储器；虚拟存储器；半导体存储器存储原理；磁表面存储器存储原理；光盘的存储原理。
第6章总线总线功能和基本组成；总线仲裁；总线操作；总线举例（PCI、USB）。
第7章输入输出系统和设备输入输出系统基本概念；输出输入方式；输入输出接口；输出设备。
3.课程实验实验名称1：THCO MIPSI6指令集的汇编语言程序设计实验目的：熟悉THCO MIPSI6指令系统及主要指令的功能，领会指令的执行过程。
实验内容：用THCO MIPSI6编写4-5个汇编语言程序，并进行测试。
实验环境：普通PC机，Windowa操作系统，THCO MIPSI6指令模拟器。
实验评测：程序能正确运行。
实验名称2：基本数据通路设计实验目的：（1）熟悉硬件描述语言及开发环境；（2）掌握简单运算器的数据传送通路；（3）验证运算器功能；（4）熟悉TEC-2008教学实验系统。
实验内容：用硬件描述语言VHDL在FPGA上实现一个16位的、能完成9种算术/逻辑运算的ALU，并实现一个简单状态机对其进行控制。
《计算机组成原理》教学大纲
《计算机组成原理》教学大纲一、课程背景与目标1.1课程背景：《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业的一门重要课程，是计算机硬件方向的核心课程之一、通过本课程的学习，可以全面了解计算机硬件的基本组成与工作原理，为后续的计算机体系结构、操作系统、编译原理等课程的学习打下坚实的基础。
1.2课程目标：本课程旨在通过理论与实践相结合的方式，培养学生对计算机硬件组成原理的深入理解和实际操作能力，具体目标如下：(1)掌握计算机硬件的基本组成结构；(2)了解计算机运算方式与指令流；(3)掌握计算机存储器的组织和层次结构；(4)了解计算机输入输出的基本原理；(5)了解计算机总线的工作原理；(6)具备使用计算机组装与调试的能力。
二、课程内容与教学安排2.1课程内容：(1)计算机系统概述1)计算机体系结构和层次结构2)计算机性能指标和评价方法3)计算机发展历程与趋势(2)数据的表示与处理1)二进制数系统及其转换2)定点数表示与运算3)浮点数表示与运算4)进制转换法(3)计算机运算1)算术运算2)逻辑运算3)控制指令与程序设计(4)计算机存储器1)存储器的分类与层次结构2)半导体存储器3)主存储器与辅助存储器4)存储管理与地址映射(5)计算机输入输出1)输入输出方式与接口2)输入输出设备的工作原理与分类3)中断系统与输入输出控制(6)总线与系统连接1)总线概述与分类2)总线的工作原理与特性3)总线仲裁2.2教学安排：(1)课堂讲授：依次讲授课程内容中的各个部分，并辅以示意图和实例说明，以便学生理解。
(2)实验操作：安排计算机组装与调试实验，让学生亲自动手组装计算机硬件，并完成相应的操作系统安装、驱动程序配置等任务。
(3)实践练习：布置相关的实践练习题，包括计算机数学运算、数据表示转换、指令设计等题目，以巩固学生的理论知识和运用能力。
三、学习评估与考核方式3.1学习评估：学习过程中，将从学生的参与度、课堂表现、实验报告等方面进行评估，以及阶段性的测试、作业等形式进行课程能力的评估。
《计算机组成原理》教学大纲
《计算机组成原理》教学大纲一、课程概述《计算机组成原理》是计算机科学与技术、电子信息工程等专业的一门重要基础课。
本课程主要介绍计算机的基本组成和工作原理，使学生全面了解计算机硬件体系结构，包括计算机历史发展、指令系统、CPU设计、存储器层次结构、输入输出系统、总线结构等内容。
二、教学目标1.了解计算机硬件的组成和工作原理。
2.理解计算机的历史发展过程，掌握计算机的分类和体系结构。
3.掌握计算机指令系统的设计原则和常见指令的执行过程。
4.熟悉CPU的基本组成和工作原理，能够设计简单的CPU。
5.理解存储器层次结构的原理，熟悉常见的存储器技术。
6.了解输入输出系统的原理和常见的接口技术。
7.掌握计算机总线的分类和工作原理。
三、课程具体内容及教学安排1.计算机硬件体系结构（2周）-计算机硬件的分类和功能-冯·诺依曼计算机体系结构-CISC和RISC指令集架构2.指令系统设计与实现（3周）-指令系统的基本要求-ISA的设计原则-MIPS指令系统设计与实现3.CPU设计与实现（4周）-CPU的基本结构和功能-数据通路和控制器的设计与实现-单周期CPU与多周期CPU的设计比较4.存储器层次结构（3周）-存储器的分类和特点-存储器的层次结构和映射方式- Cache的设计原理和优化策略5.输入输出系统（2周）-输入输出设备的分类和特点-输入输出接口的工作原理与设计-DMA和中断的处理机制6.总线结构（2周）-总线的分类和特点-总线的时序与仲裁机制-PCI和PCIe总线的基本原理四、教学方法1.理论授课：介绍计算机的基本原理和概念。
2.实践操作：通过实验课程，让学生动手操作实际的计算机硬件和软件，加深对计算机组成原理的理解。
3.讨论与研讨：组织学生进行小组讨论和报告汇报，共同探讨计算机组成原理的相关问题。
4.相关案例分析：通过实际案例分析计算机组成原理在实际应用中的作用和影响。
五、教材和参考书教材：参考书：1. 《计算机组成与设计：硬件/软件接口》（原书第4版）（Patterson和Hennessy编著）2. 《计算机组成与体系结构》（英文版）（David A. Patterson和John L. Hennessy编著）3.《计算机组成原理及其实践》（胡伟编著）六、评分方式1.平时成绩：包括出勤情况、作业完成情况和课堂表现等。
计算机组成原理课程大纲
计算机组成原理课程大纲一、课程简介计算机组成原理课程是计算机科学与技术专业的重要基础课程之一，旨在让学生全面了解计算机组成及其内部运行原理。
本课程内容涵盖计算机硬件组成、指令系统结构、处理器设计与实现、存储器层次结构、I/O系统等方面的知识，通过理论讲解与实践操作相结合的方式，培养学生的计算机系统分析、设计与优化能力。
二、课程目标1. 理解计算机系统的层次结构与组成部件，掌握计算机系统的发展历程；2. 掌握指令系统设计与硬件描述语言的基本原理与方法；3. 理解处理器的主要功能与运行原理，能够进行处理器的设计与实现；4. 理解计算机存储器层次结构、高速缓存、虚拟存储器等相关概念与技术；5. 了解计算机的I/O系统、总线结构及工作原理。
三、课程大纲与内容安排1. 第一章：引言1.1 计算机的发展历程1.2 计算机系统的层次结构1.3 计算机性能指标与评价方法2. 第二章：计算机硬件组成2.1 冯·诺依曼体系结构2.2 中央处理器（CPU）的组成与功能 2.3 存储器的层次结构与分类2.4 输入输出设备与接口控制器2.5 总线与主板3. 第三章：指令系统结构3.1 指令的格式与编码方式3.2 寻址方式与寻址模式3.3 指令的执行过程与流水线技术4. 第四章：处理器设计与实现4.1 单周期与多周期处理器设计4.2 流水线处理器设计与优化4.3 异常处理与中断机制5. 第五章：存储器层次结构5.1 存储器的分类与特性5.2 高速缓存的工作原理与替换策略5.3 虚拟存储器的概念与实现6. 第六章：I/O系统6.1 输入输出系统的基本概念与功能6.2 I/O接口与设备控制器6.3 DMA技术与中断处理四、教学方法与评估方式本课程以理论授课、实践操作、课堂讨论等形式相结合，培养学生的综合分析与解决问题的能力。
通过课堂作业、实验报告以及期末考试等方式进行综合评估，考核学生对计算机组成原理的理解与应用能力。
计算机组成原理 教学大纲
计算机组成原理教学大纲计算机组成原理教学大纲引言：计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门重要课程，它涉及到计算机硬件的各个方面，包括计算机的基本组成、运算器、控制器、存储器、输入输出系统等。
本文将从计算机组成原理的教学大纲出发，探讨该课程的内容和教学方法。
一、课程概述1.1 课程名称：计算机组成原理1.2 课程性质：必修课1.3 学时安排：理论课2学时/周，实验课2学时/周1.4 前置课程：计算机基础、数字电路1.5 后续课程：计算机体系结构、操作系统二、课程目标2.1 理论目标：- 理解计算机的基本组成和工作原理- 掌握计算机硬件的各个组成部分的功能和特点- 理解计算机的运算器、控制器和存储器的工作原理- 掌握计算机的输入输出系统的原理和技术2.2 实践目标：- 能够使用硬件描述语言进行计算机硬件的设计和实现- 能够进行计算机系统的组装和调试- 能够使用计算机硬件开发工具进行硬件设计和仿真三、教学内容3.1 计算机的基本组成- 计算机的五大组成部分：运算器、控制器、存储器、输入输出设备、总线- 计算机的层次结构：硬件层次、体系结构层次、指令集架构层次3.2 运算器- 运算器的功能和特点- 运算器的设计原理和实现方法- 运算器的运算方式：定点运算、浮点运算3.3 控制器- 控制器的功能和特点- 控制器的设计原理和实现方法- 控制器的指令执行过程：取指令、译码、执行、访存、写回3.4 存储器- 存储器的功能和特点- 存储器的分类：主存储器、辅助存储器- 存储器的组织结构：存储单元、存储地址、存储器的访问方式3.5 输入输出系统- 输入输出设备的分类和特点- 输入输出接口的功能和设计- 输入输出的数据传输方式：程序控制方式、中断方式、DMA方式四、教学方法4.1 理论教学- 通过讲授基本概念和原理，引导学生理解计算机组成原理的基本知识- 结合案例分析和实际应用，加深学生对计算机组成原理的理解和应用能力- 引导学生进行课堂讨论和小组讨论，培养学生的分析和解决问题的能力4.2 实验教学- 设计并实现一些简单的计算机硬件模块，加深学生对计算机组成原理的理解和实践能力- 进行计算机系统的组装和调试，培养学生的动手能力和团队合作精神- 使用计算机硬件开发工具进行硬件设计和仿真，提高学生的实践能力和创新能力五、教学评价5.1 理论考核- 闭卷考试：考察学生对计算机组成原理的理论知识的掌握程度和应用能力- 开卷考试：考察学生对计算机组成原理的综合分析和解决问题的能力5.2 实验考核- 实验报告：考察学生对计算机硬件设计和实现的理解和实践能力- 实验成果展示：考察学生对计算机系统组装和调试的能力和团队合作精神结语：计算机组成原理是计算机科学与技术专业的重要课程，通过对计算机硬件的各个方面的学习和实践，可以帮助学生全面理解计算机的工作原理和设计方法。
《计算机组成原理》教学大纲
《计算机组成原理》教学大纲一、课程基本信息1．课程名称（中文）：计算机组成原理2．课程名称（英文）：Computer Form principle3．课程类别：必修4．适用专业：信息管理5．总学时：学时(其中理论 54 学时，实验16 学时)6．总学分： 4 学分二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务1．研读对象：本课程的主要研读对象是信息管理及相近专业本科生，是必修的课程之一。
2．课程特点：概念清晰、深入浅出,既有一定的理论高度,贴近当前的新技术和新思想,内容安排符合教学规律。
3．本课程的主要教学任务：1)以IBM-PC和Intel 80x86 CPU为主要背景，介绍计算机组成结构的基本概念、基本原理和程序设计的常用方法与技术，介绍用计算机解决实际问题的全过程。
2)通过本课程的学习，应该使学生掌握计算机硬件构成和在计算机中信息的表示方法，掌握计算机的算术运算和逻辑运算方法，基本掌握常用数字逻辑电路的结构和工作原理，基本掌握汇编语言的基本概念、基本原理和程序设计的常用方法与技术。
掌握组成计算机的各部件的基本工作原理，并掌握用计算机解决实际问题的全过程。
三、理论教学内容与教学基本要求第一章计算机系统概论（2学时）1.1 计算机的发展概况1.2 计算机的分类及应用1.3 计算机的硬件系统1.4 计算机的软件系统1.5 计算机系统的层次结构第二章信息的表示及运算方法（6学时）2.1 进位计数制2.2 带符号数的表示2.3 数的定点表示与浮点表示2.4 字符和汉字信息的表示2.5 校验码2.6 定点加法、减法运算2.7 定点乘法运算2.8 定点除法运算2.9 浮点算术运算第三章数字逻辑电路及运算器（8学时）3.1 逻辑代数中的三种基本运算3.2 逻辑函数及其表示方法3.3 逻辑函数和逻辑图3.4 逻辑代数的基本公式和常用公式3.5 逻辑表达式的化简3.6 加法器3.7 定点运算器的组成和结构第四章中央处理器（12学时）4.1 中央处理器的功能和组成4.2 指令周期4.3 组合逻辑控制器4.4 微程序控制器4.5 PLA控制器4.6 Intel 8086 CPU简介第五章指令系统（4学时）5.1 指令系统及指令格式5.2 指令和操作数的寻址方式5.3 典型指令5.4 8086的寻址方式5.5 8086的指令系统第六章汇编语言程序设计（8学时）6.1 8086汇编语言的基本格式6.2 汇编语言语句6.3 助记符、伪指令6.4 宏指令语句6.5 汇编语言程序的基本结构形式6.6 汇编语言程序上机操作过程第七章存储器和存储体系（10学时）7.1 概述7.2 主存储器的基本工作原理7.3 半导体读写存储器7.4 只读存储器7.5 高速存储器7.6 高速缓冲存储器(Cache)7.7 虚拟存储器第八章总线和输入输出系统（4学时）8.1 总线8.2 总线接口8.3 输入输出系统概述8.4 程序直接控制方式8.5 程序中断方式8.6 DMA方式8.7 通道方式和I/O处理机方式8.8 外围设备四、实验教学内容与要求实验作为教学的一个重要环节，其目的在于更深入地理解和掌握课程教学中的有关基本概念，应用基本技术解决实际问题，从而进一步提高解决问题的能力。
计算机组成原理教学大纲
《计算机组成原理》课程教学大纲一课程说明1.课程基本情况课程名称：计算机组成原理英文名称：Principle of Computer Organization课程编号：2413215开课专业：计算机科学与技术开课学期：4学分/周学时：3/2+1课程类型：专业主干课2．课程性质（本课程在该专业的地位作用）《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业本科教学中的一门重要专业主干课。
在计算机科学与技术专业的教学计划中占有重要地位和作用。
学习本课程旨在使学生掌握计算机硬件各子系统的组成原理及实现技术，建立计算机系统的整机概念，对培养学生设计开发计算机系统的能力有重要作用。
该课程为今后学习计算机网络、操作系统、嵌入式系统等专业课程打好基础。
3．本课程的教学目的和任务学习本课程旨在使学生掌握计算机硬件各子系统的组成原理及实现技术，建立计算机系统的整机概念，对培养学生设计开发计算机系统的能力有重要作用。
该课程为今后学习打好基础。
4．本课程与相关课程的关系、教材体系特点及具体要求该课程前导课程为数字电子技术，并为今后学习计算机网络、操作系统、嵌入式系统等专业等课程打好基础二教材及主要参考书1、白中英.计算机组成原理（第四版，立体化教材）. 科学出版社，20082、张功萱.计算机组成原理. 清华大学出版社，20053、湖北众友科技实业股份有限公司.计算机组成原理及系统结构实验指导书4、蒋本珊.计算机组成原理（第二版）.清华大学出版社，2008三教学方法和教学手段说明课堂授课采用多媒体教室和实验室，边学习边实验由浅入深、循序渐进、综合练习的学习步骤，提高学生的学习兴趣。
从而加深学生对理论课的理解，进一步提高学生的动手能力。
四成绩考核办法按教务处相关考核规定执行。
五教学内容第一部分计算机系统概论（理论课3学时）一、教学目的本部分先说明计算机的分类，然后简要地介绍硬件、软件的概念和组成，使学生先有一个关于计算机的总体概念，便于展开后续各部分内容。
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《计算机组成原理》教学大纲 课程名称：计算机组成原理 英语名称： 课程代码： 课程性质：专业必修 学分学时数： 3/48 适用专业：计算机应用技术与计算机网络 修（制）订人： 修（制）订日期： 审核人： 审核日期： 审定人： 审定日期： 一、课程的性质和目的 （一）课程性质 本课程是计算机应用技术和计算机网络专业的一门专业技术基础课。
（二）课程目的 课程教学所要达到的目的是：使学生了解计算机的基本结构；掌握计算机的基本组成与结构原理，各功能部件在整机中的作用以及所要完成的任务；掌握程序和数据在计算机中是如何存储的以及指令在计算机中的编译和执行过程。
掌握计算机与外部设备之间的接口技术与原理；了解计算机外部设备的基本结构与工作原理。
并能够用课程中学到的知识，对计算机系统硬件进行初步设计、组装和调试。
二、教学内容、重（难）点、教学要求及学时分配 第一章： 计算机系统概述：（5学时） 1、讲授内容： (1)计算机硬、软件概念。
（1学时） (2)计算机的层次结构。
（1学时） (3)计算机的分类及应用。
（1学时） (4)计算机的特点和性能指标。
（1学时） (5)电子计算机的发展史。
（1学时） 2、教学要求： 了解：计算机硬、软件概念；计算机的层次结构。
理解：计算机的分类及应用；电子计算机的发展史。
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掌握：计算机的特点和性能指标。
3、教学重点：计算机的特点和性能指标。
4、难点：重点掌握计算机的性能指标。
第二章：信息编码及在计算机中的表示（6学时） 1、讲授内容： （1）信息的数字化编码。
（1学时） （2）进位计数制及其相互转换。
（2学时） （3）非数值数据的表示。
（1学时） （4）数值数据的表示和运算。
（1学时） （5）数据校验码（1学时） 2、教学要求： 了解：信息的数字化编码 理解：非数值数据的表示 掌握：数据校验码 3、教学重点：进位计数制及其相互转换； 4、难点：非数值数据的表示。
第三章：计算机的基本器件（4学时） 1、讲授内容： （1）基本逻辑操作与逻辑门的实现（1学时） （2）组合和时序逻辑电路（1学时） （3）总线缓冲器和总线控制器（1学时） （4）时钟发生器（1学时） 2、教学要求： 了解：组合和时序逻辑电路；时钟发生器 理解：总线缓冲器和总线控制器 掌握：基本逻辑操作与逻辑门的实现 3、教学重点：基本逻辑操作与逻辑门的实现 4、难点：基本逻辑操作与逻辑门的实现 第四章：运算方法和运算器（6学时） 1、讲授内容： （1）机器数的加减法运算及其实现。
（1学时）
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（2）定点乘法及其实现。
（1学时） （3）定点除法及其实现。
（1学时） （4）浮点数的运算。
（1学时） （5）运算器的组成和结构。
（1学时） （6）浮点数的运算器。
（1学时） 2、教学要求： 了解：加法器与进位的传播；定点乘法运算；定点除法运算；浮点运算 理解：非数值数据的表示；运算器的组成和结构 掌握：掌握定点加减法运算； 3、教学重点：浮点数的运算；运算器的组成和结构。
4、难点：定点乘法、除法及其实现 第五章：计算机的指令系统：（6学时） 1、讲授内容： （1）机器指令的格式（1学时） （2）寻址方式（2学时） （3）指令的种类（1学时） （4）指令的执行方式（1学时） （5）指令系统（1学时） 2、教学要求： 了解：指令编码 理解：INTEL 8086指令系统举例；RISC 指令系统；熟悉指令类型 掌握：指令；寻址方式 3、教学重点：指令的执行方式。
4、难点：指令的执行方式；指令系统 第六章：计算机的存储系统：（5学时） 1、讲授内容： （1）存储器与存储系统概述。
（1学时） （2）主存储器、并行主存储器（1学时） （3）高速缓存存储器（1学时） （4）虚拟存储器（1学时） （5）存储保护（1学时）
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2、教学要求： 了解：高速缓冲存贮器（Cache ）基本概念与功能；虚拟存贮器基本概念与功能 理解：只读存贮器；熟悉磁表面存贮器（磁盘机的工作原理及技术指标） 掌握：掌握存储器的页式、段式和段页式的存储方式。
3、教学重点：掌握存储器的页式、段式和段页式的存储方式。
4、难点：并行主存储器 第七章：中央处理器：（6学时） 1、讲授内容： （1）CPU 的功能及组成。
（1学时） （2）指令周期（1学时） （3）组合逻辑控制器、微程序控制器、门阵列控制器（2学时） （4）流水线处理器（1学时） （5）RISC 硬件结构（1学时） 2、教学要求： 了解：控制器的控制时序；控制方式；组合逻辑控制器 ；微程序控制器 理解：熟悉控制器的基本功能；熟悉指令的执行过程 掌握：控制器的基本结构 3、教学重点：CPU 的功能及组成；微程序控制器。
4、难点：指令周期；组合逻辑控制器 第八章：系统总线：（3学时） 1、讲授内容： （1）总线概述（1学时） （2）总线的组成（1学时） （3）微机总线（1学时） 2、教学要求： 了解：微机总线 理解：总线概述 掌握：总线原理和组成 3、教学重点：掌握总线原理和组成 4、难点：总线的组成。
第九章：外围设备：（4学时）
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1、讲授内容： （1）外围设备的概述（1学时） （2）输入设备（1学时） （3）显示设备、打印机（1学时） （4）存储设备（1学时）
2、教学要求： 了解：外围设备的概述。
理解：存储设备 掌握：显示设备；打印机
3、教学重点：显示设备；打印机
4、难点：显示设备；打印机 第十章：输入输出系统：（3学时） 1、讲授内容： （1）I/O 系统概述（1学时） （2）程序的查询输入输出方式和中断输入输出方式（1学时） （3） DMA 方式和通道方式（1学时） 2、教学要求： 了解：外部设备；总线；程序查询方式 理解：熟悉I/O 系统概述；存贮器直接访问（DMA ）的I/O 方式 掌握：程序中断输入输出方式 3、教学重点：中断方式和DMA 方式的基本原理。
4、难点：DMA 方式和通道方式 三、各教学环节的基本要求 （一）课堂讲授 1、教学方法 1.课前学生预习，课上由教师讲授与学生实践相结合。
2.新课开始前，复习前次教学内容，评讲作业，注意教学的科学性、发挥教师的计划性和实践性。
3.积极创造条件，发挥学生的主动性、积极性，鼓励学生的创造性，发挥教师的计划性、针对性与指导性。
2、教学手段 利用多媒体现代化教学手段。
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3、教学辅助资料 （二）作业、答疑和质疑 1、作业 2、答疑和质疑 （三）考核方式 1．考核教学内容，基本理论、概念及解决实际问题的能力。
2.试卷笔试与平时练习。
四 、与其他课程的联系与分工 先修课程：数字电路、汇编语言程序设计。
后继课程：操作系统、接口原理、系统结构。
五、建议教材及教学参考书 （一）建议教材 《计算机组成原理》 张新荣等主编 天津大学出版社 2004年 （二）教学参考书 《计算机组成原理》 张钧良 编著 清华大学出版社 ……………………………………………………………………装……订……线…………………………………………………………………………………………………………。