郝王丽-----计算机组成原理教案
计算机应用基础课程教学设计第二单元计算机组成原理
第二单元计算机组成原理一、教学目标1.熟悉计算机系统的组成。
2.熟悉计算机硬件系统及软件系统各部件的主要功能。
3.熟悉计算机硬件系统及软件系统各部件的主要功能。
4.熟悉微型计算机的硬件组成。
5.如何使计算机具有上网功能。
6.解常用的几种汉字输入法。
7.掌握拼音和五笔输入法。
二、课时分配本单元6个任务，安排3个课时。
三、教学重点用层次结构的观点并以信息的加工、处理为主线研究计算机硬件结构及工作原理；使学生掌握计算机硬件系统中各大部件的组成原理、逻辑实现、设计方法及互连构成整机的技术；培养学生对硬件系统的分析、设计、开发、使用和维护方面的能力，建立牢固的整机思想。
四、教学难点本章概念、名词较多，这些只是为进一步深化学习打下基础，难点是存储器芯片的原理和工作时序，主存的容量扩展技术、cache的分析。
五、教学内容任务一计算机系统的组成()()()()((⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧、网络套件等应用软件、各种软件包诊断程开发工具、网络软件、程序设计语言处理程序s、Un DOS、Window 操作系统系统软件软件系统显示器、打印机、绘图输出设备键盘、鼠标、扫描仪输入设备磁盘、光盘外部存储器外设ROM、RAM 主存储器运算器控制器CPU 中央处理器主机硬件系统计算机系统任务二 计算机硬件系统各部件主要功能一、运算器和控制器1)运算器（ALU: Arithmetical and Logical Unit ）运算器的主要功能就是对二进制数据进行算术运算和逻辑运算，所以也称算术逻辑单元。
2)控制器（CU ：Control Unit ）控制器是整个计算机的控制枢纽，用于控制计算机各部件协调地工作。
运算器和控制器合在一起称为中央处理器CPU （Central Processig Unit ），它是计算机的核心部件。
二、存储器（Memory ）存储器是计算机用来存放程序和数据的记忆装置。
郝王丽-----计算机组成原理教案
山西农业大学
教案
2014~ 2015学年第一学期
学院名称软件学院
课程名称计算机组成原理
课程性质专业必修课
授课对象软件1301-1306
授课教师郝王丽
职称助教
使用教材《计算机组成原理》（第2版）高等教育出版社唐朔飞编著
授课时数64
2014年8月25日
教案
授课时间2014~2015学年第一学期教案编写时间2014年8 月
电子讲义为主：概念和原理、程序及说明；教材为辅。
通过典型例题讲授基本概念和原理
备注：该课程在讲授期间，结合实例进行分析，所以对应的课时安排中需要灵活安排，具体放在哪次课中，根据学生的实际接受情况而定。
教案1
第1次课 2 学时
重点：
计算机软硬件的概念
计算机系统的层次结构
冯.诺依曼计算机的特点
计算机硬件的主要技术指标
难点：
计算机系统的层次结构
计算机硬件主要技术指标的运算方法
教案3
第3次课2学时
教案8
第8次课 2 学时
教案9
第9次课 2 学时
教案10
第10次课 2 学时
教案11
第11次课 2 学时
教案12
第12次课 2 学时
教案13
第13次课 2 学时
教案14
第14次课 2 学时
教案15
第15次课 2 学时
教案16
第16次课 2 学时。
《计算机组成原理》实验教案
一、编程
1、将编程开关置为PROM
2、将实验板上STATE UNIT的STEP置为step,STOP置为run
3、置微地址
4、在MK1-MK24置代码
5、按动“START”按钮，根据微地址和微指令格式将微指令二进制代码写入控存
二、校验
1、将编程开关置为READ
2、将实验板上STATE UNIT的STEP置为step,STOP置为run
3、置微地址ma0—ma5
4、按动“START”按钮，启动时序电路，读出微代码，进行检验。
三、单步执行
1、将编程开关置为run
2、将实验板上STATE UNIT的STEP置为step,STOP置为run
3、CLR=1,微地址清零。
4、按动“START”按钮，启动时序电路，根据微地址灯和微命令灯，读出微代码，进行检验。
3、CLR=1,微地址清零。
4、按动“START”按钮，启动时序电路，单步执行一条微指令，对照流程图，根据微地址灯和微命令灯，读出微代码，进行检验。
四、在微机上运行程序
在计算机上单步/连续运行TDN程序，查看多条机器指令执行的过程。
实验中应
注意事项
1、本实验综合性较强，有一定难度。
2、连线较为繁复，易错。注意连线技巧。
1、实验板连线，注意连线较为繁复，注意遍记录遍插排线
2、用串行线连接计算机RS232口和实验板RS232口
二、联机读写程序
在计算机上运行TDN程序，将微程序写入控存，机器/汇编指令程序写入实验板存储器。
三、实验板上运行程序
1、将编程开关置为run
2、将实验板上STATE UNIT的STEP置为step,STOP置为run
20XX年10月 12日第 5、6 节
计算机组成原理教案
山西农业大学教案
2014 ~ 2015 学年第一学期
学院名称软件学院
课程名称计算机组成原理
课程性质专业必修课
授课对象软件1301-1306
授课教师郝丽
职称助教
使用教材《计算机组成原理》（第2版）高等教育出版社唐朔飞编著授课时数64
2014年8月25 日
教案
备注：该课程在讲授期间，结合实例进行分析，所以对应的课时安排中需要灵活安排，具体放在哪次课中，根据学生的实际接受情况而定。
教案1
第 1 次课 2 学时
教案3
第 3 次课 2 学时
教案8
8 次课 2 学时
第
教案9
第9 次课 2 学时
教案10
第10 次课 2 学时
教案11
第11 次课 2 学时
教案12
第12 次课 2 学时
教案13
第13 次课 2 学时
教案14
第14 次课 2 学时
教案15
第15 次课 2 学时
教案16
第16 次课 2 学时。
计算机组成原理教案
计算机组成原理教案一、概述计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门基础课程，主要介绍计算机硬件系统的原理和结构。
本节课程将系统讲解计算机组成原理的相关知识，包括计算机系统的层次结构、指令系统、数据表示、计算机运算、控制单元、存储器等内容。
二、计算机系统的层次结构1. 计算机系统的五大组成部分计算机系统由五大组成部分构成，包括输入设备、输出设备、运算器、控制器和存储器。
其中，输入设备用于接收外部信息，输出设备用于显示处理结果，运算器执行程序运算，控制器控制程序执行，存储器存储数据和程序。
2. 计算机系统的层次结构计算机系统的层次结构分为硬件层和软件层，硬件层包括处理器、存储器、输入输出设备等；软件层包括系统软件和应用软件。
硬件层和软件层相互配合，共同完成计算机系统的功能。
三、指令系统1. 指令系统的基本概念指令系统是计算机执行程序的基本单位，包括指令集合、地址寻址方式、指令格式等。
指令集合是计算机可以执行的指令的集合，地址寻址方式是指令中操作数的寻址方式，指令格式定义了指令的组成形式。
2. 指令执行过程指令的执行过程包括取指、分析指令、执行指令和结果存储等步骤。
取指是从存储器中读取指令，分析指令是对指令进行解码，执行指令是根据指令操作码执行相应操作，结果存储是将执行结果存储到指定位置。
四、数据表示1. 数字系统数字系统是计算机数据的表示方式，常用的数字系统包括二进制、八进制、十进制和十六进制等。
在计算机系统中，二进制是最基本的数据表示方式。
2. 数据表示格式数据在计算机中以位、字节、字等单位来表示，位是最小的数据单元，字节由8位组成，字由若干字节构成。
在计算机中，数据的表示格式包括无符号数表示和有符号数表示。
五、计算机运算1. 计算机的算术逻辑单元计算机的算术逻辑单元(ALU)是计算机执行算术和逻辑运算的核心组件，包括加法、减法、与、或、非等运算。
ALU通过控制单元的指令执行相应的运算操作。
2. 运算指令的执行运算指令包括算术运算指令和逻辑运算指令，算术运算指令用于执行加减乘除等算术运算，逻辑运算指令用于执行与或非等逻辑运算。
计算机组成原理教案
计算机组成原理教案一、教学目标1.了解计算机组成原理的基本概念和工作原理；2.掌握计算机的数据表示方法和计算机的基本组成部分；3.理解计算机的工作流程和计算机的层次结构。
二、教学内容1.计算机组成原理概述1.1 计算机组成原理的定义和基本概念1.2 计算机硬件与软件的关系1.3 计算机组成原理的研究内容和意义2.数据的表示和运算2.1 二进制和十进制的转换2.2 原码、反码和补码的表示方法2.3 整数的运算和溢出处理2.4 浮点数的表示和运算3.计算机的基本组成部分3.1 中央处理器（CPU）的功能和组成3.2 存储器的分类和层次结构3.3 输入输出设备的功能和种类3.4 总线的作用和分类4.计算机的工作原理4.1 指令和数据的存储方式4.2 指令的执行过程和机器周期4.3 数据通路和控制单元的工作原理5.计算机的层次结构5.1 冯·诺依曼体系结构5.2 存储器的层次结构和存储器管理5.3 指令的格式和地址寻址方式5.4 简单的指令系统设计三、教学方法1.讲授：通过讲解基本概念、原理和举例来引导学生理解计算机组成原理的相关内容。
2.实验：设计相关的实验，让学生亲自操作计算机硬件，观察和分析计算机的工作过程。
3.案例分析：结合实际案例，分析计算机的组成和工作原理，培养学生独立思考和解决问题的能力。
四、教学评价1.课堂练习：通过课堂练习，检测学生对计算机组成原理的掌握程度。
2.实验报告：要求学生完成实验，并撰写实验报告，对实验结果进行分析和总结。
3.作业和考试：布置相关的作业和期末考试，考查学生对计算机组成原理的理论知识和应用能力。
五、教学资源1.计算机硬件设备：包括计算机主机、显示器、键盘等。
2.教学课件：准备包括计算机组成原理的基本知识和案例分析的教学课件。
3.参考书籍：推荐相关的计算机组成原理教材和参考书籍。
六、教学进度安排根据教学内容和课时安排，合理划分每个章节的学习时间，确保教学进度的顺利进行。
《计算机组成原理》教案
《计算机组成原理》教案一、教学目标1. 了解计算机硬件系统的组成及功能2. 掌握数据的表示和运算方法3. 理解存储器的层次结构和工作原理4. 掌握中央处理器（CPU）的工作原理和性能指标5. 了解计算机的输入输出系统及其接口技术二、教学内容1. 计算机硬件系统计算机的组成输入输出设备存储器中央处理器（CPU）2. 数据的表示和运算数制转换计算机中的数据类型算术运算逻辑运算3. 存储器层次结构随机存储器（RAM）只读存储器（ROM）硬盘存储器虚拟存储器4. 中央处理器（CPU）CPU的组成和结构指令集和指令系统指令执行过程CPU性能指标5. 输入输出系统输入输出设备I/O接口技术中断和直接内存访问（DMA）总线和接口三、教学方法1. 采用讲授法，讲解基本概念、原理和方法。
2. 结合实例分析，让学生更好地理解计算机组成原理。
3. 使用实验和实训，培养学生的实际操作能力。
4. 开展课堂讨论和小组合作，提高学生的分析和解决问题的能力。
四、教学资源1. 教材：《计算机组成原理》2. 课件：PowerPoint或其他教学软件3. 实验设备：计算机、内存条、硬盘等4. 网络资源：相关在线教程、视频、论文等五、教学评价1. 平时成绩：课堂表现、作业、实验报告等（30%）2. 期中考试：测试计算机组成原理的基本概念、原理和方法（30%）3. 期末考试：综合测试计算机组成原理的知识点和实际应用（40%）六、教学安排1. 课时：共计48课时，每课时45分钟。
第一章：8课时第二章：6课时第三章：10课时第四章：10课时第五章：4课时第六章：6课时第七章：6课时第八章：4课时第九章：4课时第十章：4课时2. 教学方式：讲授、实验、课堂讨论、小组合作等。
七、教学重点与难点1. 教学重点：计算机硬件系统的组成及功能数据的表示和运算方法存储器的层次结构和工作原理中央处理器（CPU）的工作原理和性能指标输入输出系统及其接口技术2. 教学难点：存储器的工作原理中央处理器（CPU）的指令执行过程输入输出系统的接口技术八、教学进度计划1. 第一周：计算机硬件系统概述2. 第二周：数据的表示和运算3. 第三周：存储器层次结构4. 第四周：中央处理器（CPU）5. 第五周：输入输出系统6. 第六周：综合练习与实验九、教学实践活动1. 实验：实验一：计算机硬件组成认识实验二：数据表示与运算实验三：存储器测试实验四：CPU性能测试实验五：输入输出系统实验2. 课堂讨论：讨论话题：计算机硬件技术的未来发展讨论形式：小组合作、课堂分享1. 课程结束后，对教学效果进行自我评估和反思。
《计算机组成原理》教案
《计算机组成原理》教案教案名称：计算机组成原理教学设计教学目标：1.了解计算机的基本组成和工作原理；2.掌握计算机硬件组成要素的功能和作用；3.理解计算机的指令执行过程；4.学会设计简单的计算机硬件电路。
教学内容：1. 计算机硬件组成要素：中央处理器（CPU）、存储器（Memory）、输入设备、输出设备和外部设备；2.计算机指令的执行过程；3.计算机硬件电路的设计原理。
教学步骤：第一课时：1.导入：与学生讨论计算机的基本组成和工作原理，引发学生的兴趣和思考。
2. 介绍计算机硬件组成要素：中央处理器（CPU）、存储器（Memory）、输入设备、输出设备和外部设备。
3.分组讨论：学生分组讨论各个硬件组成要素的功能和作用，并向全班展示自己的讨论结果。
第二课时：1.复习上节课内容：与学生复习计算机硬件组成要素的功能和作用。
2.介绍计算机指令的执行过程：取指令、分析指令、执行指令、存储执行结果。
3.小组活动：学生分组进行实验，模拟计算机指令的执行过程，并给出实验过程和结果的报告。
第三课时：1.复习上节课内容：与学生复习计算机指令的执行过程。
2.介绍计算机硬件电路的设计原理：逻辑门、组合逻辑电路和时序电路的原理。
3.设计实践：学生进行计算机硬件电路的设计实践，根据给定的需求和限制条件进行设计，并给出设计思路和电路图。
第四课时：1.复习上节课内容：与学生复习计算机硬件电路的设计原理。
2.学习资源：引导学生利用教材和网络资源进一步了解计算机组成原理的相关知识和应用实例。
3.总结：与学生总结计算机组成原理的核心内容和重要概念，鼓励学生进行思考和提问。
教学评估：1.小组讨论报告：根据学生的小组讨论报告进行评估，评估内容包括对计算机硬件组成要素功能和作用的理解程度。
2.实验报告：根据学生的实验报告进行评估，评估内容包括对计算机指令执行过程的理解程度和实验结果的准确性。
3.设计报告：根据学生的设计报告进行评估，评估内容包括对计算机硬件电路设计原理的理解程度和设计思路的合理性。
《计算机组成原理》教案
《计算机组成原理》教案一、课程简介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核心课程，旨在帮助学生了解和掌握计算机的基本组成、工作原理和性能优化方法。
通过本课程的学习，学生将能够理解计算机硬件系统的整体结构，掌握各种计算机组件的功能和工作原理，为后续学习操作系统、计算机网络等课程打下基础。
1.2 课程目标（1）了解计算机系统的基本组成和各部分功能；（2）掌握计算机指令系统、中央处理器（CPU）的工作原理；（3）熟悉存储器层次结构、输入输出系统及总线系统；（4）学会分析计算机系统的性能和优化方法。
二、教学内容2.1 计算机系统概述（1）计算机的发展历程；（2）计算机系统的层次结构；（3）计算机系统的硬件和软件组成。
2.2 计算机指令系统（1）指令的分类和格式；（2）寻址方式；（3）指令的执行过程。
2.3 中央处理器（CPU）（1）CPU的结构和功能；（2）流水线技术；（3）多核处理器。
2.4 存储器层次结构（1）存储器概述；（2）随机存取存储器（RAM）；（3）只读存储器（ROM）；（4）缓存（Cache）和虚拟存储器。
2.5 输入输出系统（1）输入输出设备；（2）中断和DMA方式；（3）总线系统。
三、教学方法3.1 讲授法通过讲解、举例、分析等方式，使学生掌握计算机组成原理的基本概念、原理和应用。
3.2 实验法安排实验课程，使学生在实践中了解和验证计算机组成原理的相关知识。
3.3 案例分析法分析实际案例，使学生了解计算机组成原理在实际应用中的作用和意义。
四、教学评价4.1 平时成绩包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等。
4.2 期末考试采用闭卷考试方式，测试学生对计算机组成原理知识的掌握程度。
五、教学资源5.1 教材《计算机组成原理》（唐朔飞著，高等教育出版社）。
5.2 辅助资料包括课件、实验指导书、案例分析资料等。
5.3 网络资源推荐学生访问相关学术网站、论坛，了解计算机组成原理的最新研究动态和应用成果。
计算机组成原理教案
《计算机组成原理》本科课程教案计算机科学学院本课程是计算机专业本科生的核心课程，是主干必修课。
课程以阐述原理为主，讲述计算机系统及其各功能部件的工作原理以及逻辑实现，计算机系统及其各功能部件的设计原理以及并行处理技术。
设置这一课程的目的是使学生掌握计算机的基本工作原理，掌握计算机各主要部件的硬件结构、相互联系和作用，掌握计算机系统的设计原理以及软硬件的界面，从而对整个计算机系统有完整的了解，为计算机专业的后继课程的学习打下基础。
一、本课程得主要内容1、计算机系统概论2、逻辑电路设计基础（复习及提高）3、信息编码和数据表示4、计算机算法和算法逻辑实现5、存储器6、计算机指令构成和寻址方式7、处理机设计8、流水线处理机9、存储系统10、输入输出设备11、输入输出系统二、本课程教学重点与难点重点：信息编码和数据表示控制器存储系统输入输出系统三、教材选用王爱英.《计算机组成与结构》第五版.清华大学出版社.四、参考教材：主要参考书：1、李亚明.《计算机组成与系统结构》.清华大学出版社.20012、William Stallings《计算机组织与结构--性能设计（第五版）》.高等教育大学出版社，3、江义鹏.《计算机组成原理》.人民邮电出版社.19984、胡越明.《计算机组成和系统结构》.上海科学技术文献出版社.19995、俸远祯.《计算机组成原理》.电子工业出版社6、李亚民.《计算机组成与系统结构》.清华大学出版社 2000年7、袁开榜.《计算机组成原理》高等教育出版社8、白中英、韩兆轩编.《计算机组成原理》.科学出版社9、唐朔飞.《电子数字计算机原理》.哈尔滨工业大学出版社参考书：10、邹海明.《计算机组织与结构》.电子工业出版社..１９９３年.版.11、 John L. Hennessy and David A. Patterson, "Computer organization and design, the hardware/software interface", Morgan Kaufmann, Second Edition, 199812、John L. Hennessy and David A. Patterson, “Computer architecture:a quantitativ e approach”, Morgan Kaufmann, Second Edition, 199613、Patterson and Hennessy, "Computer Organization & Design: the Hardware/Software Interface (2nd edition)",Morgan Kaufmann Publishers.五、教学手段：ppt+版书六、课程内容和学时分配（整体安排按信息表示、信息处理、信息输出思路。
计算机组成原理实验教案(ly)
计算机组成原理实验教案李妍计算机学院计算机系前言学习《计算机组成原理》课程的目的，是让学生建立计算机系统的整机概念。
本实验的任务则侧重于：以基本模型机为对象，了解计算机系统的硬件组成。
在实验中涉及基本模型机的各主要部件的结构与功能任务；涉及微程序设计的方法与理论。
实验的开设是基于COP2000计算机组成原理教学实验系统，该系统的软硬件对用户的实验设计具有完全的开放特性。
COP2000 各实验模块的数据线、地址线与系统之间的挂接是通过三态门，而不是其它实验设备所采用的扁平连线方法，而数据线、地址线是否要与系统连通，则由用户连线控制，这样，就真实的再现了计算机工作步骤。
各寄存器、部件均有8 位数据指示灯显示其二进制值，两个8 段码LED 显示其十六进制值，清楚明了，两个数据流方向指示灯。
以直观反映当前数据值及该数据从何处输出，而又是被何单元接收的。
实验系统各部件可以通过J1、J2、J3 座之间不同的连线组合，可进行各部件独立的实验，也可进行各部件组合实验，再通过与控制线的组合，就可构造出不同结构及复杂程度的原理性计算机。
本实验台提供三种工作方式1、手动方式不连PC 机，通过COP2000 实验仪的键盘输入程序、微程序，用LCD及各部件的8 个状态LED，两个方向LED 观察运行状态和结果，手动进行实验；2、联机方式连PC 机，通过WINDOWS 调试环境及图形方式进行更为直观的实验。
在WINDOWS 调试环境中提供了功能强大的逻辑分析和跟踪功能，既可以以波形的方式显示各逻辑关系，也可在跟踪器中，观察到当前状态的说明及提示；3、模拟方式不需实验仪，仅需计算机即可进行实验。
系统的数据线、地址线、控制线均在总线插孔区引出，并设计了40 芯锁进插座，供用户进行RAM、8251、8255、8253、8259 等接口器件的扩展实验。
计算机组成原理实验教案1实验一寄存器实验一、实验目的1. 了解模型机中A, W寄存器结构、工作原理及其控制方法。
《计算机组成原理》教案(48学时)
附件1：教案首页教案2013～2014学年第2学期课程编号：(2013-2014-2)-ZX1080013-08040-1授课专业：计算机科学与技术（软件方向）授课班级：12计本（网络）任课教师：***二级学院：计算机科学与信息工程学院教研室：物联网工程附件2：教案封二课程基本信息注：表中（）选项请打“√”。
附件3：章节或分次(课时)教案计算机组成原理课程授课教案1. 每项页面大小可自行添减，一次课（二或三节）写一份上述格式教案。
重复班只填写一份。
2. 课次为授课次序，填1、2、3……等。
附件3：章节或分次(课时)教案计算机组成原理课程授课教案1. 每项页面大小可自行添减，一次课（二或三节）写一份上述格式教案。
重复班只填写一份。
2. 课次为授课次序，填1、2、3……等。
附件3：章节或分次(课时)教案计算机组成原理课程授课教案1. 每项页面大小可自行添减，一次课（二或三节）写一份上述格式教案。
重复班只填写一份。
2. 课次为授课次序，填1、2、3……等。
附件3：章节或分次(课时)教案计算机组成原理课程授课教案1. 每项页面大小可自行添减，一次课（二或三节）写一份上述格式教案。
重复班只填写一份。
2. 课次为授课次序，填1、2、3……等。
附件3：章节或分次(课时)教案计算机组成原理课程授课教案1. 每项页面大小可自行添减，一次课（二或三节）写一份上述格式教案。
重复班只填写一份。
2. 课次为授课次序，填1、2、3……等。
附件3：章节或分次(课时)教案计算机组成原理课程授课教案1. 每项页面大小可自行添减，一次课（二或三节）写一份上述格式教案。
重复班只填写一份。
2. 课次为授课次序，填1、2、3……等。
附件3：章节或分次(课时)教案计算机组成原理课程授课教案1. 每项页面大小可自行添减，一次课（二或三节）写一份上述格式教案。
重复班只填写一份。
2. 课次为授课次序，填1、2、3……等。
附件3：章节或分次(课时)教案计算机组成原理课程授课教案•••1. 每项页面大小可自行添减，一次课（二或三节）写一份上述格式教案。
《计算机组成原理》教案
《计算机组成原理》教案教学目标：1.了解计算机的基本组成结构和工作原理；2.掌握计算机硬件组成部分的功能、特点和工作原理；3.了解计算机内部数据的表示和处理方式；4.掌握计算机软件与硬件之间的协作关系。
教学内容：1.计算机的基本组成结构和工作原理；2.计算机硬件组成部分的功能、特点和工作原理；3.计算机内部数据的表示和处理方式；4.计算机软件与硬件之间的协作关系。
教学过程：一、导入（10分钟）通过提问和引入相关问题，引起学生对计算机组成原理的兴趣，激发学习动机。
二、知识讲解（30分钟）1.计算机的基本组成结构和工作原理（10分钟）-计算机的五大组成部分：中央处理器、存储器、输入设备、输出设备、控制器；-计算机的工作原理：采用冯·诺依曼体系结构，以程序控制和数据流动为主要特征。
2.计算机硬件组成部分的功能、特点和工作原理（10分钟）-中央处理器（CPU）：运算和控制的核心，包括运算器和控制器；-存储器：存储数据和程序的地方，包括主存储器和辅助存储器；-输入设备：将外部数据输入计算机，如键盘、鼠标、扫描仪等；-输出设备：将计算机处理结果输出到外部，如显示器、打印机、扬声器等；-控制器：指挥各部件进行协调工作，实现程序的执行。
3.计算机内部数据的表示和处理方式（5分钟）-二进制表示：计算机只能理解二进制代码；-补码表示：用于表示有符号数，简化了数据的加减运算；-浮点数表示：用于表示实数，采用指数和尾数的形式。
4.计算机软件与硬件之间的协作关系（5分钟）-系统软件：提供计算机基本功能和资源管理，如操作系统；-应用软件：为用户提供各类应用功能和服务，如文字处理软件、图像处理软件等；-编译器和解释器：将高级语言程序翻译成机器语言的工具。
三、实践操作与讨论（30分钟）1.分组讨论：请学生分组，针对不同的硬件组成部分，讨论其功能、特点和工作原理，并给出实际例子进行说明。
2.实际操作：将学生分组进行实际操作，通过拆装计算机硬件组件的过程，加深对计算机硬件组成部分的理解和认识。
《计算机组成原理》教案
《计算机组成原理》教案一、课程简介1. 课程定位：本课程旨在帮助学生了解和掌握计算机的基本组成原理，理解计算机硬件和软件的相互作用，为学习计算机科学与技术其他课程打下基础。
2. 课程目标：通过本课程的学习，使学生能够：描述计算机硬件的基本组成部件及其功能；理解计算机软件与硬件之间的交互过程；掌握计算机系统性能评价的基本方法。
二、教学内容1. 计算机系统概述计算机发展史计算机系统层次结构计算机系统性能评价2. 计算机组成原理数据表示和运算方法存储器层次结构中央处理器（CPU）组成与工作原理输入输出系统3. 指令系统指令格式与分类寻址方式指令执行过程4. 计算机体系结构冯·诺依曼结构哈佛结构堆栈式结构5. 总线与接口总线概念与分类总线协议接口技术三、教学方法1. 讲授法：通过理论讲解，使学生掌握计算机组成原理的基本概念、原理和方法。
2. 案例分析法：分析实际计算机系统组成部件的工作原理和应用案例，提高学生的实践能力。
3. 实验法：安排实验课程，使学生亲自操作计算机组成原理的相关设备，加深对理论知识的理解。
4. 小组讨论法：组织学生分组讨论，培养学生的团队合作能力和问题解决能力。
四、教学资源1. 教材：选用权威、实用的教材，如《计算机组成原理》（唐朔飞编著，高等教育出版社）。
2. 课件：制作精美、生动的课件，辅助教学。
3. 实验设备：配置计算机组成原理实验设备，如CPU、内存、硬盘、显卡等。
4. 网络资源：利用网络资源，为学生提供更多学习资料和实践案例。
五、课程评价1. 平时成绩：考察学生的课堂表现、作业完成情况和小测验成绩。
2. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和分析解决问题的能力。
3. 期末考试：采用闭卷考试方式，考察学生对课程知识的掌握程度。
4. 综合评价：结合平时成绩、实验报告和期末考试成绩，全面评价学生的学习效果。
六、教学安排1. 课时：本课程共计48课时，包括32课时理论教学，16课时实验教学。
《计算机组成原理》教案设计
《计算机组成原理》教案授课学时：72学时《计算机组成原理》教学容：研究讨论单台计算机的完整硬件系统的根本组成原理与部运行机制。
课程性质：计算机科学与技术与相关专业的根底课程。
课程的目的和任务：用层次结构的观点并以信息的加工、处理为主线研究计算机硬件结构与工作原理；使学生掌握计算机硬件系统中各大部件的组成原理、逻辑实现、设计方法与互连构成整机的技术；培养学生对硬件系统的分析、设计、开发、使用和维护方面的能力，建立结实的整机思想。
课程特点：容覆盖面广，根本概念多、抽象，难以建立计算机的整机概念。
教学目标：尽可能清晰而完整地介绍当代计算机系统的性质和特征。
具有挑战性：计算机系统的多样性：价格、体积、性能和应用等。
计算机技术的飞速开展：低层的集成电路计算机和并行组织技术。
课程容的工程性、技术性、实用性都比拟强，因此，在学习计算机组成的原理性知识之外，还应有较多的设计与实验技能训练。
课程的教学根本要求:使学生学懂简单、完整的单台计算机的根本部件和整机系统组成，以与计算机部件连接关系和运行机理，了解计算机系统结构的入门性知识，掌握使用和简单维护计算机系统的根本技能。
教学方法和教学形式建议:本课程采用远程教学和面授辅导相结合的方式开展教学。
远程教学包括要求学生收看电视录像课、网上的流媒体〔IP〕课件、网上教学辅导、实时和非实时答疑等多种教学形式；面授辅导应考虑学生的在职和成人特点和需求，在业余时间进展有针对性的学习指导。
平时作业既是学生自我检验学习水平的一种形式，也是很重要的形成性考核手段，各级电大教学点应配合面授辅导教师督促学生独立完成并与时批改和反应，必要时应要求学生重做。
小组讨论课是在教师引领下对预先布置的主题开展讨论的一种教学活动形式。
这种教学活动能够很好地激发学生的学习兴趣，各级电大教学点应配合面授辅导教师组织实施。
同时，小组讨论课也是一种形成性考核形式，教师应注意把握“引领〞、“提问〞和“点评〞等多个教学指导环节，并依据标准给予每个学生合理的学习评价。
计算机组成原理教案模板
计算机组成原理教案模板一、教学目标1. 了解计算机组成原理的基本概念和组成要素。
2. 掌握计算机的硬件结构和主要部件的功能。
3. 理解计算机的指令系统和工作原理。
4. 学会使用计算机组成原理的相关工具和软件。
二、教学内容1. 计算机组成原理概述计算机的发展历程计算机系统的层次结构计算机组成原理的研究内容2. 计算机硬件组成中央处理器（CPU）存储器输入/输出设备总线和接口3. 计算机指令系统指令的格式和类型寻址方式指令的执行过程4. 计算机系统性能评价计算机性能指标处理器性能评价存储器性能评价系统性能优化5. 计算机组成原理实验实验目的和内容实验器材和工具实验步骤和注意事项三、教学方法1. 讲授法：通过讲解和演示，让学生了解计算机组成原理的基本概念和组成要素。
2. 案例分析法：通过分析实际案例，让学生掌握计算机的硬件结构和主要部件的功能。
3. 实验法：通过动手实验，让学生理解计算机的指令系统和工作原理。
4. 小组讨论法：通过小组讨论，让学生互相交流学习心得，提高综合分析问题的能力。
四、教学资源1. 教材：计算机组成原理教材2. 课件：计算机组成原理课件3. 实验设备：计算机组成原理实验设备4. 网络资源：相关学术论文和教程五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、课堂表现和作业完成情况。
2. 考试成绩：考察学生对计算机组成原理知识的掌握程度。
3. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和问题解决能力。
4. 小组讨论报告：评估学生在小组讨论中的参与度和协作能力。
六、教学安排1. 课时：共计32课时，其中理论课时24课时，实验课时8课时。
2. 授课方式：课堂讲授与实验相结合。
3. 授课时间：第1-8周，每周4课时。
七、教学重点与难点1. 教学重点：计算机硬件组成、指令系统、计算机系统性能评价。
2. 教学难点：计算机指令的执行过程、存储器性能评价、系统性能优化。
八、教学进度计划1. 第1-4周：计算机组成原理概述、计算机硬件组成。
《计算机组成原理》实验教学教案.doc
实验一运算器实验一、实验目的：（1）结合学过的有关运算器的基本知识，掌握运算器的基木组成、工作原理。
特别是了解算术逻辑运算单元ALU的工作原理；（2）验证多功能算术单元74181、74182的运算功能;（3）熟悉掌握木实验中运算器的数据传输通路。
二、实验要求（1）预习74181、74182的工作原理及逻辑关系；（2）测量数据要求准确；（3）写出实验报告。
三、实验内容1、实验原理实验屮的运算器由两片74LS181以并/串形成8位字长的ALU构成。
运算器的输出经过一个三态门74LS245到ALUO1插座，实验时用8芯排线和内部数据总线BUSDO〜D7插座BUS 1-6中的任一个相连，内部数据总线通过LZDO〜LZD7 显示灯显示；运算器的两个数据输入端分别由二个锁存器74LS273锁存，两个锁存器的输入并联后连至插座ALUBUS,实验时通过8芯排线连至外部数据总线EXDO〜D7插座EXJ1〜EXJ3中的任一个；参与运算的数据来自于8位数据开关KD0~KD7,并经过一三态门74LS245直接连至外部数据总线EXDO〜EXD7, 通过数据开关输入的数据由LDO〜LD7显示。
算术逻辑运算功能发生器74LS181的功能控制信号S3、S2、SI、SO、CN、M并行相连后连至SJ2插座，实验时通过6芯排线连至6位功能开关插座UJ2, 以手动方式用二进制开关S3、S2、SO、CN、M来模拟74LS181的功能控制信号S3、S2、SI、SO、CN、M；其他电平控制信号也由二进制开关来模拟。
2、实验接线本实验主要用到4个主要模块：（1）低8位运算器模块；（2）数据输入并显示模块；（3）数据总线显示模块；（4）功能开关模块。
根据实验原理详细接线如下：(1)ALUBUS 连EXJ3；(2)ALUO1 连BUSI；(3)SJ2 连UJ2；(4)跳线器J23 ± T4连SD；(5)LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB四个跳线器拨在左边(手动方式);(6)AR跳线器拨在左边，同时开关AR拨在T”电平。
大学一年级计算机组成原理教学教案
大学一年级计算机组成原理教学教案教学目标：1. 了解计算机系统的基本组成和工作原理；2. 掌握计算机硬件和软件之间的联系；3. 理解计算机组成原理在计算机科学中的重要性；4. 培养学生的计算机系统思维和解决问题的能力。
教学内容：第一节：计算机系统概述1.1 什么是计算机系统1.2 计算机系统的主要组成1.3 计算机系统的功能和特点1.4 计算机系统的分类第二节：数据表示与存储2.1 计算机中的信息表示2.2 二进制与十进制的转换2.3 存储器层级结构2.4 主存储器的组成和工作原理2.5 辅助存储器的分类和特点第三节：中央处理器3.1 什么是中央处理器3.2 中央处理器的功能和分类3.3 指令与数据的运算3.4 控制器的作用和功能3.5 中央处理器的工作流程第四节：输入输出系统4.1 输入输出设备的作用和分类4.2 输入输出系统的基本原理4.3 输入输出接口的功能和工作原理4.4 数据传输方式和输入输出中断的处理第五节：计算机总线5.1 什么是计算机总线5.2 计算机总线的作用和分类5.3 数据在总线上传输的方式5.4 总线控制的原理和方法5.5 总线的带宽和传输速率教学方法：1. 授课结合案例分析，通过具体例子引导学生理解计算机系统的组成原理；2. 实验演示，让学生亲自操作计算机硬件，加深对计算机组成原理的理解；3. 小组讨论，让学生在小组内互相交流与分享，提高学生的合作意识和解决问题的能力；4. 提供自主学习的资料和资源，鼓励学生主动探索和学习。
教学评价：1. 平时表现（包括课堂参与、实验操作、小组讨论等）占总评成绩的50%；2. 期中考试占总评成绩的20%；3. 期末考试占总评成绩的30%。
教学资源：1. 教材：《计算机组成原理教程》；2. 实验室设备：计算机硬件、存储器、输入输出设备等；3. 图书馆、网络资源等相关学习资料。
教学扩展：1. 鼓励学生自行阅读相关计算机组成原理方面的书籍和论文，提高深度学习的能力；2. 组织学生参加学术会议或者竞赛，提升专业素养和学术交流能力；3. 引导学生进行实际项目的设计和实施，加强实践操作与理论学习的结合。
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山西农业大学教案2014 ~ 2015 学年第一学期学院名称软件学院课程名称计算机组成原理课程性质专业必修课授课对象软件1301-1306授课教师郝王丽职称助教使用教材《计算机组成原理》（第2版）高等教育出版社唐朔飞编著授课时数642014年8月25 日教案教学进程章序讲课时数实验时数共计时数第1章计算机系统概述 2 2第2章计算机的发展及应用 2 2第3章系统总线 6 6第4章存储器 6 6第5章输入输出系统8 8第6章计算机的运算方法10 10第7章指令系统8 8第8章CPU的结构和功能10 10第9章控制单元的功能 6 6第10章控制单元的设计 6 6总计64 0 64 备注：该课程在讲授期间，结合实例进行分析，所以对应的课时安排中需要灵活安排，具体放在哪次课中，根据学生的实际接受情况而定。
软件学院 C++语言程序设计教案1课目、课题第一章计算机系统概论教学目的和要求教学目的：使学生对计算机的基本组成有个大概的认知，为以后各个部分具体的知识讲解奠定基础。
教学要求：要求学生掌握计算机软硬件的概念，计算机系统的层次结构，了解计算机组成和计算机体系结构，掌握冯.诺依曼计算机的特点，熟悉计算机的硬件框图，了解计算机的工作步骤。
掌握计算机硬件主要技术指标的原理及运算方法。
重点难点重点：●计算机软硬件的概念●计算机系统的层次结构●冯.诺依曼计算机的特点●计算机硬件的主要技术指标难点：●计算机系统的层次结构●计算机硬件主要技术指标的运算方法教学进程教学内容辅助手段教学方法时间分配计算机软硬件的概念多媒体讲授法5min计算机系统的层次结构多媒体讲授法举例法15min计算机组成和体系结构多媒体讲授法举例法10min冯.诺依曼计算机特点多媒体讲授法举例法15min计算机的硬件框图多媒体讲授法举例法5min计算机解决问题上机前的准确多媒体讲授法举例法5min计算机解决问题上机运行多媒体讲授法25min计算机的硬件指标多媒体讲授法15min小结多媒体讲授法5min作业布置 1.3，1.4，1.5，1.7，1.11，1.12主要《计算机系统概论》，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社参考资料软件学院 C++语言程序设计PPT+ 讲解+ 实例1.1 计算机系统简介 1、计算机的软硬件概念 计算机系统由软件和硬件两大部分组成。
硬件指计算机的实体部分。
软件是具有各类特殊功能的程序。
软件分为系统软件和应用软件。
系统软件的作用是管理整个计算机系统，监视服务，使系统资源得到合理调度，高效运行。
应用软件是用户根据需要所编写的程序。
2. 计算机系统的层次结构 微程序机器M0 （微指令系统）传统机器M1 （机器语言机器）操作系统M2 虚拟机器M3 （汇编语言机器） 虚拟机器M4 （高级语言机器）3. 计算机组成和计算机体系结构的区别结构是程序员所能看到的计算机系统的属性，如指令集、数据类型、存储器寻址技术、I/O 处理。
组成是如何实现这些属性。
1.2 计算机的基本组成1. 冯.诺依曼计算机的特点2. 计算机的硬件框图3. 计算机的工作步骤 上机前准备 建立模型 确定计算方法 编写程序 上机运行1.3 计算机硬件指标 机器字长CPU 一次能处理的信息的位数，通常与CPU 内寄存器的位数有关。
各种语言的例子存储容量主存容量=存储字长*存储单元个数赋存容量运算速度1.4 本书结构本书分四篇：第一篇：计算机系统概论第二篇：计算机的组成，包括CPU，存储器，I/O以及连接它们的系统总线。
第三篇：CPU第四篇：控制单元自顶向下，由表及里的层次结构，向读者战士计算机的组成及其工作原理。
课后自我总结分析软件学院 C++语言程序设计教案3课目、课题第三章系统总线教学目的和要求教学目的：要求学生能对系统总线在计算机硬件结构中的地位和作用有所了解教学要求：要求学生掌握总线概念，总线作用，总线连接部件的方式（两种）；掌握总线的分类：片内总线，系统总线，通信总线。
掌握总线的特性，性能指标，总线标准的概念，了解各个标准总线。
重点难点重点：总线的作用，概念，连接各部件的方式总线的分类：片内总线，系统总线，通信总线总线的特性及性能指标难点：总线中的系统总线教学进程教学内容辅助手段教学方法时间分配总线的作用及概念多媒体讲授法10min各部件之间的互联方式多媒体讲授法举例法25min总线的分类：片内总线多媒体讲授法举例法5min总线的分类：系统总线多媒体讲授法举例法15min总线的分类：通信总线多媒体讲授法举例法5min总线的功能多媒体讲授法举例法20min总线的性能指标多媒体讲授法举例法10min总线标准多媒体讲授法举例法5min小结多媒体讲授法5min作业布置 3.1, 3.2, 3.5, 3.10, 3.13, 3.14主要参考资料《计算机系统概论》，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社课后自我总结分析上来直接分析这三种组合逻辑的电路图，让学生有些疑惑，下次应先介绍背景，再分析电路图，再写真值表。
教案8第8 次课 2 学时课目、课题第三章存储单元教学目的和要求讲授计算机中N型和P-型MOS晶体管的基本原理以及由它们组成的逻辑门，逻辑结构。
通过本章的学习，使同学们理解N型和P-型MOS晶体管的基本原理，掌握由P 型和N型MOS晶体管如何组成逻辑门，包括非门、或门、或非门、与门和与非门。
掌握两种逻辑结构，组合逻辑结构和存储单元。
掌握如何由组合逻辑与存储单元构成时序逻辑电路。
掌握有限状态机。
最后，使同学们会看电路图，以及根据真值表会画电路图。
重点难点重点：R-S锁存器的三种状态，门控D锁存器，由门控D锁存器组成的寄存器及内存。
难点：由门控D锁存器组成的内存的读写和存取。
教学进程教学内容辅助手段教学方法时间分配R-S锁存器的简介多媒体讲授法5minR-S锁存器三种有效状态多媒体讲授法举例法5min门控D锁存器的简介多媒体讲授法举例法20min门控D锁存器的两种状态，写和读多媒体讲授法举例法5min寄存器的简介多媒体讲授法举例法5min寄存器的写多媒体讲授法举例法20min寄存器的读取多媒体讲授法举例法5min内存的简介多媒体讲授法5min内存的写与读取多媒体讲授法25min小结多媒体讲授法5min作业布置23,27主要参考资料《计算机系统概论》，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社课后自我总结分析只分析了R-S锁存器和门控D锁存器的电路图，没有介绍它们的区别，下次课复习的时候加上。
教案9第9 次课 2 学时课目、课题第三章时序逻辑电路教学目的和要求讲授计算机中N型和P-型MOS晶体管的基本原理以及由它们组成的逻辑门，逻辑结构。
通过本章的学习，使同学们理解N型和P-型MOS晶体管的基本原理，掌握由P 型和N型MOS晶体管如何组成逻辑门，包括非门、或门、或非门、与门和与非门。
掌握两种逻辑结构，组合逻辑结构和存储单元。
掌握如何由组合逻辑与存储单元构成时序逻辑电路。
掌握有限状态机。
最后，使同学们会看电路图，以及根据真值表会画电路图。
重点难点重点：时序逻辑电路和组合逻辑电路的区别，组合锁，密码锁，有限状态机，状态图。
难点：时序锁的状态图，交通灯的状态图。
教学进程教学内容辅助手段教学方法时间分配时序逻辑电路的简介多媒体讲授法5min时序逻辑电路的组成多媒体讲授法举例法15min时序逻辑电路和组合逻辑电路区别多媒体讲授法举例法10min组合锁和密码锁多媒体讲授法举例法5min有限状态机多媒体讲授法举例法15min状态图多媒体讲授法举例法10min时钟多媒体讲授法举例法5min时序锁的状态图多媒体讲授法5min交通灯的状态图和电路图多媒体讲授法25min小结多媒体讲授法5min作业布置28,30,31,34主要参考资料《计算机系统概论》，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社课后自我总结分析基本讲述清楚，下次在有限状态机的概念及表示上多用一些时间。
教案10第10 次课 2 学时课目、课题第四章冯.诺依曼模型教学目的和要求讲授冯诺依曼模型的五个重要组成部分：输入设备，内存，处理器，控制器和输出设备；LC-3相应的五个组成部分；计算机的执行单元指令，指令周期的六个节拍：取指令，译码，地址计算，取操作数，执行，存储结果。
重点难点重点：冯诺曼模型的五个组成部分，内存的两个接口（MAR,MDR），处理器和控制器的组成部分及控制器的工作原理，LC-3的五个组成部分，指令周期。
难点：控制器的工作原理，指令周期。
教学进程教学内容辅助手段教学方法时间分配复习上节课内容多媒体讲授法5min冯.诺依曼模型多媒体讲授法举例法15min输入设备和输出设备多媒体讲授法举例法10min内存的组成部分：MAR, MDR,存储单元；内存的读写步骤，寻址空间、能力。
多媒体讲授法举例法25min处理器的组成部分：逻辑功能单元和临时寄存器。
多媒体讲授法举例法20min控制单元的组成部分：IR和PC，以及其工作原理。
多媒体讲授法举例法15minLC-3的五个组成部分多媒体讲授法举例法10min指令的概念及注意事项多媒体讲授法10min作业布置 4.3,4.5,4.8主要参考资料《计算机系统概论》，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社课后自我总结分析该部分讲述比较清楚，下次让学生自己介绍内存单元的读写过程，增强他们的理解。
教案11第11 次课 2 学时课目、课题第四章冯.诺依曼模型教学目的和要求讲授冯诺依曼模型的五个重要组成部分：输入设备，内存，处理器，控制器和输出设备；LC-3相应的五个组成部分；计算机的执行单元指令，指令周期的六个节拍：取指令，译码，地址计算，取操作数，执行，存储结果。
重点难点重点：冯诺曼模型的五个组成部分，内存的两个接口（MAR,MDR），处理器和控制器的组成部分及控制器的工作原理，LC-3的五个组成部分，指令周期。
难点：控制器的工作原理，指令周期。
教学进程教学内容辅助手段教学方法时间分配复习上节课内容多媒体讲授法5min指令的基本概念多媒体讲授法举例法15min指令周期之取指令多媒体讲授法举例法10min指令周期之译码多媒体讲授法举例法25min指令周期之地址计算多媒体讲授法举例法20min指令周期之取操作数多媒体讲授法举例法15min指令周期之执行及存储结果多媒体讲授法举例法10min如何停机多媒体讲授法10min作业布置 4.11， 4.13 ，4.15主要参考资料《计算机系统概论》，Yale N. Patt, Sanjay J. Patel主编，梁阿磊等译，机械工业出版社课后自我总结分析停机过程讲的很仓促，下次放慢一些。