《计算机组成原理》教学大纲

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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

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《计算机组成原理》教学大纲一、课程基本信息中文名称:计算机组成原理适用专业:计算机科学与技术,信息与计算科学,数学与应用数学课程类别:专业必修课总学时: 84 (60(理论)+ 24(实验))总学分: 4 (3.5(理论)+ 0.5(实验))二、课程简介本课程是计算机专业的核心专业基础课程,在计算机专业的各门课程中起着承上启下的重要作用。

学生通过本课程的学习,可以从层次的观点,掌握计算机组成和运行机制方面的基本概念、基本原理、基本设计和分析方法等系统知识,奠定必要的专业知识基础;可以从系统的观点,理解提高计算机整机的硬软件性能和部件性能的各种可行途径,了解计算机系统中硬件、软件的功能划分和相互配合关系,进而初步了解从计算机系统结构的角度进一步提高系统性能的主体思想,能站在更高层次上思考和解决工作中遇到的问题。

学生通过本课程的学习,还可以培养学生从形象思维向抽象思维过渡,掌握自顶向下分析和解决问题的能力,提高温故知新、举一反三和自主学习的能力,最终能把在“数字电子技术”、“汇编语言程序设计”、“可编程逻辑器件”等课程中所学的软、硬件知识有机地结合起来,建立计算机整机系统的完整概念。

三、相关课程的衔接预修课程:数字电子技术,汇编语言并修课程:计算机组成原理习题课,编译原理后修课程:计算机接口技术,单片机原理,计算机系统结构,可编程逻辑器件,操作系统原理四、教学的目的、要求与方法(一)教学目的计算机组成是依据计算机体系结构,在确定并分配了硬件子系统的概念和结构和功能特性的基础上,设计计算机各部件的具体组成及它们之间的连接关系,实现机器指令级的各种功能和特点。

即计算机组成是计算机体系结构的逻辑实现。

本课程的教学目的是使学生掌握计算机原理的基本概念、基本原理、基本设计和分析方法,通过实验教学努力提高学生在计算机硬件设计和实现方面的能力,适当了解提高计算机的部件和整机硬件性能的各种可能途径,为下一步学习计算机体系结构奠定基础,并能对当前计算机的最新研究、发展与应用趋势有一般性的了解。

计算机组成原理教学大纲

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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

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《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

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《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 教学大纲

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计算机组成原理教学大纲一、说明(一)课程性质学院平台必修课程,学习者需先修数字电路类课程,具备数字电路的基础知识。

该课程是后续操作系统、编译原理、接口技术等许多计算机专业课程的基础课。

(二)教学目的《计算机组成原理》是计算机科学与工程学院所有专业的专业必修主干课程,通过本课程的学习,使学生理解单处理机系统的组成结构以及各功能部件的组成和工作原理,让学生建立计算机的整机概念,初步具备设计简单计算机系统的能力,并对一些新技术、新产品以及计算机硬件的发展方向有一定的了解,为进一步学习本专业后继课程和进行有关的技术工作打下基础。

(三)教学内容计算机的主要组成部分、各部分的功能以及工作原理,主要内容包括运算方法和运算器、多层次存储体系、指令系统、中央处理器、总线系统、外围设备与输入输出系统等(四)教学时数72学时(五)教学方式课堂教学二、本文第一章计算机系统概论教学要点:本章是学习本门课程的基础。

目的是让学生对计算机的组成有一个全面的概括的了解。

了解硬件和软件的概念、计算机组成和计算机体系结构的不同。

掌握计算机系统的层次结构;准确画出计算机的硬件框图,并能解释其工作的过程;能深刻理解硬件的主要技术指标,并用这些技术指标描述常见硬件的性能。

教学时数:4学时教学内容:第一节计算机的分类(0.5学时)模拟计算机和电子计算机以及它们各自的特点。

第二节计算机的发展简史(1学时)计算机的五代变化、半导体存储器的发展、微处理器的发展、计算机的性能指标。

第三节计算机的硬件(1学时)硬件组成要素、运算器、存储器、控制器、适配器与输入输出设备。

第四节计算机的软件(1学时)软件的组成与分类、软件的发展演变。

第五节计算机系统的层次结构(0.5学时)多级组成的计算机系统、软件与硬件的逻辑等价性。

第二章运算方法和运算器教学要点:讲述数据和文字的表示、数据格式以及不同格式数据的基本运算方法、ALU电路的设计。

目的在于使学生了解计算机的基本运算过程。

《计算机组成原理》详细教学大纲

《计算机组成原理》详细教学大纲

《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。

……………………………………………………………………装……订……线……………………………………………………………………………………………………………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。

《计算机组成原理》教学大纲

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一、课程概述《计算机组成原理》是计算机专业的最重要的基础课程之一,主要以信息在计算机内部的加工、处理为主线介绍计算机的结构、工作原理和功能特性;从一台计算机的整体结构出发,介绍计算机硬件系统内部各部件之间的互连、指令系统和指令在计算机中的执行过程;详细介绍组成计算机的各部件的组成原理、逻辑实现和设计方法;为了便于学生对基本概念的理解,培养学生对硬件系统的分析、设计、使用方面的能力,给出一种或者两种有代表性的机型的结构介绍。

本课程的教学目的是使学生掌握计算机的基本组成部件、逻辑功能、工作原理、设计方法和实现技术等的有关基础知识和技术,建立完整、清晰的计算机整机概念。

并使学生具备对计算机系统整机和部件进行分析和设计的能力。

计算机组成原理课程的教学任务环绕机器指令级以及与此密切相关的微操作级和汇编语言级,从计算机硬件到计算机软件以及软硬件的有机结合,从计算机内部工作机制与编程求解问题相结合,从CPU 部件与整机系统两个层次,从逻辑组成、内部工作机制、程序设计等三个方面,通过课堂授课和实验,达到计算机组成原理课程的教学基本目的,并培养本学科的学生在设计、分析和解决大型数字系统的基础理论和基本的实际动手能力,为学习后续课程打下良好的基础。

《大学物理》、《计算机导论》、《电路与电子学》、《数字电路》、《汇编语言程序设计》等课程,是《组成原理》的先修课程。

而《计算机组成原理课程设计》、《操作系统》、《计算机接口技术》、《单片机原理与应用》、《计算机体系结构》、《计算机外部设备》及《计算机网络》等课程是它的后续课程。

二、课程目标1.知道《计算机组成原理》这门学科的性质、地位和独立价值。

知道这门学科的研究范围、分析框架、研究方法、学科发展和未来方向。

2.理解计算机系统的运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大组成部件的有关基本概念和基本原理。

了解相应的有关新技术和方法。

3.理解数值数据的表示方法以及运算器的计算方法,了解非数值数据的表示和处理方法以及校验码的表示方法。

计算机组成原理 教学大纲

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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。

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计算机组成原理注:课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课/实践课/通识类选修课;课程性质是指必修/限选/任选一、课程的任务和教学目的《计算机组成原理》是计算机专业的一门专业主干课程,其任务是使学生掌握计算机的基本工作原理, 深刻理解程序在计算机硬件上被执行的过程,为培养学生对计算机系统进行分析、设计、开发、使用的能力奠定基础。

本课程以Yy-Z02计算机组成原理模型机为实例,重点讲述计算机单处理器系统的硬件组成与工作原理,同时介绍当前计算机系统的新技术和发展趋势。

该课程在专业课程体系中起承前启后的作用。

二、课程内容与基本要求1、概论了解电子计算机的发展简史,应用领域,理解冯·诺依曼体系结构的存储程序概念及计算机的基本特点,了解多核的基本概念及其处理器芯片的发展情况,掌握计算机系统的硬件组成和层次结构。

2、数据表示与运算(1) 信息编码与数据表示了解非数值数据的表示方法和编码,掌握数制及其转换,掌握定点机器数(原码、反码、补码、移码)和浮点机器数的表示方法及特点,理解常用的几种数据校验码。

(2) 运算方法和运算器掌握定点加减运算及其实现,掌握定点原码乘除运算的基本方法,掌握浮点机器数加减和乘除运算原理,理解快速乘除法运算技术,掌握运算器部件的组成和数据通路,了解典型运算器实例的结构及原理,了解向量化、并行计算等概念和基本原理。

3、存储系统理解存储器分类及存储系统的层次结构,主存储器的技术指标,理解静动态存储器的组成及工作原理,理解CPU读写存储器的基本过程,掌握静态存储器的扩充及与CPU的连接,掌握动态存储器的刷新控制,理解各种高速存储器的原理,掌握高速缓冲存储器Cache 的基本原理、地址映射方法、替换策略以及Cache一致性的概念,了解RAID存储阵列、虚拟存储器等概念。

4、指令系统了解计算机指令系统的发展,掌握机器指令格式及各种寻址方式,理解指令类型,掌握机器指令与汇编指令的关系,了解典型指令系统,比如SSE系列指令集等实例。

5、控制器掌握控制器组成及功能,掌握指令的执行过程和指令周期的概念。

掌握硬联逻辑控制器的设计原理和特点,掌握微程序控制器的原理、设计技术及实现方法,理解动态微程序设计方法,理解控制器的控制方式,理解流水线的基本原理,了解多核处理器超标量流水线的基本原理。

理解RISC和CISC的概念,了解典型CPU的结构和特性。

6、输入输出系统理解输入输出系统的构成和工作方式,理解接口的概念,理解主机与外设交换信息的几种方式,掌握中断的基本概念,理解中断服务等过程。

7、总线了解总线的特性、结构、仲裁方式及常用的总线标准。

三、实践环节及基本要求另设课程《计算机组成原理课程设计》完成实践环节,详见《计算机组成原理课程设计》课程大纲。

四、与各课程的联系先修课程: 脉冲与数字电路、计算机导论五、对学生能力培养的要求使学生在掌握计算机基本工作原理的基础上,建立起计算机系统整机概念,培养学生对计算机系统进行分析、设计、开发、使用的能力,最终能设计一个完整的简单计算机。

六、学时分配课内总学时641、概论2学时2、计算机硬件基础1学时3、数据表示与运算(1) 信息编码与数据表示9学时(2) 运算方法与运算器10学时4、存储系统12学时5、指令系统6学时6、控制器20学时7、输入输出系统2学时8、总线2学时七、教材与参考书1、教材:《计算机组成原理与系统结构》,包健、冯建文、章复嘉,高等教育出版社,2009.9,ISBN978-7-04-027887-32、参考书:(1) 计算机组成原理,包健、冯建文、章复嘉,浙江科学技术出版社,2004.8(2) Intel微处理器(英文版•第7版),Barry B.Brey(美),机械工业出版社,2006.8(3) 计算机组成与设计硬件/软件接口(英文版•第3版),David A.Pattterson著(美),机械工业出版社,2007.3(4) 计算机组织与结构:性能设计(第7版),William Stallings著(美),张昆藏等译,清华大学出版社,2006.3(5) 计算机系统组成与体系结构,John D.Carpinelli著(美),李仁发等译,人民邮电出版社,2003.8(6) HARDWARE AND COMPUTER ORGANIZATION (英文影印版),ARNOLDS.BERGER著(美),机械工业出版社,2006.1(7) 计算机系统结构,胡越明,北京航空航天大学出版社,2007.10(8) 计算机硬件及组成原理,Arnold S.Berger著(美),吴为民等译,机械工业出版社,2007.5(9) 多核程序设计,多核系列教材编写组,清华大学出版社,2007.8(10) 计算机组成原理(第三版),王爱英主编,清华大学出版社,2001.2(11) 计算机组成原理(第三版.网络版),白中英,科学出版社,2003.3八、说明1、本课程的理论教学应与实验课紧密结合,使学生在理解计算机的组成原理的同时,通过实验与设计,产生更深刻的认识。

2、要求理论教学的课内外学时比为1∶2;习题课视作业批改情况机动安排。

(执笔:章复嘉)计算机组成原理课程设计课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课/实践课/通识类选修课;课程性质是指必修/限选/任选一、目的和任务本课程是与《计算机组成原理》相配套的实践环节。

利用" Yy-z02计算机组成原理实验系统",要求学生了解8位模拟机的构成原理,掌握微程序的编制,深入了解程序在CPU中的执行过程,从而学习软、硬件设计方法、调试方法,进一步加深理解所学理论课的内容。

二、内容与要求1. 要求:了解计算机组成原理实验系统的设计目标、技术指标及结构原理;掌握实验系统的指令的结构及用法;理解实验系统的硬件设计思想,重点掌握运算器、微控器的构成原理和设计方法;了解实验系统的主存储器和输入输出电路的构成;掌握实验系统的上位机软件的使用方法;重点掌握复杂模型机的结构,掌握动态微程序的设计与实现。

2. 内容:(1)运算器实验包括算术逻辑运算实验、进位控制实验和移位控制三个实验。

①算术逻辑运算实验要求掌握简单运算器的数据传送通路,掌握运算器功能发生器(74LS181)的各种运算功能。

②进位控制实验要求掌握算术运算器的带进位控制的设计方法。

③移位控制实验要求掌握算术和逻辑移位电路的控制。

(2)存储器及总线实验包括存储器的读/写和总线数据传送控制两个实验。

①存储器的读/写实验要求掌握主存储器的构成和工作特性,重点掌握读和写主存储器的方法。

②总线数据传送控制实验要求掌握用总线控制数据传送的方法。

(3)微控器及上位机软件认识性实验包括脱机方式下微码的装入及执行,联机方式下微码的装入及执行。

要求掌握怎样使用上位机软件的装入、执行程序、微程序的方法。

(4)简单模型机设计与实现实验包括程序、微程序的输入,理解简单模型机上程序、微程序的执行原理。

理解程序、微程序在执行时相互的关系。

(5)动态微程序的设计与实现包括程序、微程序的输入,理解复杂模型机上指令操作码二次译码,多种寻址方式、中断在复杂模型机上的实现,以及程序代码和微代码的编写。

(6)综合性实验为解决某给定问题自行设计程序、微程序,并进行调试。

三、时间安排总学时32学时,其中讲课12学时,实验及设计20学时。

绪论0.5学时实验一运算器实验⏹讲授实验原理 3.5学时⏹实验6学时实验二存储器及总线实验⏹讲授实验原理2学时⏹实验2学时实验三微控器及上位机软件认识性实验⏹讲授实验原理2学时⏹实验2学时实验四简单模型机设计与实现实⏹讲授实验原理3学时⏹实验3学时实验五动态微程序设计与实现⏹讲授实验原理1学时⏹实验3学时实验六综合性实验4学时四、先修课程和环节数字电路与逻辑设计、汇编语言程序设计、计算机组成原理五、考核方式与成绩评定考核方式:要求每人/组,分别对每个学生进行考核。

成绩评定:考核分为优、良、中、及格和不及格五个等级。

成绩评定的依据是:平时实验情况40%,平时实验行为规范20%,实验报告10%,最后口试和笔试30%六、教材与参考书1、教材:《计算机组成原理实验及学习指导》,章复嘉、冯建文、赵建勇,电子工业出版社,2012.1,ISBN 978-7-121-15299-32、参考书:(1) 计算机组成原理与系统结构,包健、冯建文、章复嘉,高等教育出版社,2009.9(2) 《计算机组成原理与系统结构实验指导书》,包健、冯建文、章复嘉,高等教育出版社,2010.8(3) 计算机组成原理,包健、冯建文、章复嘉,浙江科学技术出版社,2004.8(4) 计算机组成原理实验指导,张建中、严义,浙江科学技术出版社,2006.10(5) Intel微处理器(英文版•第7版),Barry B.Brey(美),机械工业出版社,2006.8(6) 计算机组成与设计硬件/软件接口(英文版•第3版),David A.Pattterson著(美),机械工业出版社,2007.3(7) 计算机组织与结构:性能设计(第7版),William Stallings著(美),张昆藏等译,清华大学出版社,2006.3(8) 计算机系统组成与体系结构,John D.Carpinelli著(美),李仁发等译,人民邮电出版社,2003.8(9) HARDWARE AND COMPUTER ORGANIZATION (英文影印版),ARNOLDS.BERGER著(美),机械工业出版社,2006.1(10) 计算机系统结构,胡越明,北京航空航天大学出版社,2007.10(11) 计算机硬件及组成原理,Arnold S.Berger著(美),吴为民等译,机械工业出版社,2007.5(12) 计算机组成原理(第三版),王爱英主编,清华大学出版社,2001.2(13) 计算机组成原理(第三版.网络版),白中英,科学出版社,出版日期:2003.3(执笔:章复嘉)。

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