《计算机组成原理》实验教案
《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
计算机组成原理实验教案
数据存入寄存器DR1
ALUB=1
开输入三态门
数据开关置数
KD0-D7=00110101SWB=0
LDDR1=0
数据存入寄存器DR2
LDDR2=1
T4=方波
3、检验DR1和DR2中存入的数据是否正确，利用算术逻辑运算功能发生器74LS181的逻辑功能，即M=1。
4、验证74LS181的算术运算和逻辑运算功能。
H
L
L
写入
DI
HIGH-Z
L
L
L
选择
X
HIGH-Z
H
H
L
【实验过程】（实验步骤、记录、数据、分析）
1实验接线
(1)MBUS连BUS2
(2)EXJ1连BUS3
(3)跳线器J22的T3连TS3
(4)跳线器J16的SP连H23
(5)跳线器SWB\CE\WE\LDAR拨在左边（手动位置）。
2实验步骤
(1)连接实验线路，仔细查线无误后接通电源
4、用二进制模拟开关MK1-MK24置24位微代码，24位微代码由LMD1-LMD24显示灯显示，高电平亮，低电平灭。
5、按动“启动运行”开关，启动时序电路，即可将微代码写入到E2PROM 2816的相应地址单元中。
6、重复C-E步骤，将表3-5的微代码全部写入E2PROM 2816中。
读微程序：
1、将“编程开关”设置为“读”状态。
图中算术逻辑运算功能发生器74LS181(U31、U32)的功能控制信号S3、S2、S1、S0、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、S1、S0、CN、M来模拟74LS181(U31、U32)的功能控制信号S3、S2、S1、S0、CN、M；其它电平控制信号LDAR1、LDAR2、ALUB、SWB以手动方式用二进制开关LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB来模拟，这几个信号有自动和手动两种方式产生，通过跳线器切换，其中ALUB、SWB位低电平有效，LDDR1、LDDR2位高电平有效。
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》教案计算机组成原理教案教学目标：1.了解计算机组成的基本原理和组成部件。
2.掌握计算机的层次化结构和功能模块。
3.了解计算机的运行机制和流程。
4.学会使用计算机组成原理的知识进行计算机系统设计和优化。
教学内容：1.引言a.计算机的基本概念和发展历史b.计算机组成原理的重要性和应用领域2.计算机的层次化结构a.计算机的功能模块和组成部件b.计算机的层次化结构和工作原理c.存储器的层次化结构和存储技术3.计算机的数字系统a.二进制数和十进制数的转换b.布尔代数和逻辑运算c.组合逻辑和时序逻辑4.中央处理器（CPU）a.CPU的结构和功能b.指令集和指令处理c.控制器和数据通路d.CPU的访存控制和运算控制5.存储器和存储系统a.存储器的层次化结构和组织形式b.随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）c.存储器的读写操作和数据传输6.输入输出设备a.输入设备的原理和种类b.输出设备的原理和种类c.输入输出的接口和控制方式7.总线和并行处理器a.总线的基本原理和工作方式b.总线的传输过程和数据传输方式c.并行处理器的设计和应用8.计算机的组织和设计a.计算机系统的层次化模块设计b.计算机的性能参数和评价指标c.计算机的优化和设计方法教学方法：1.讲授为主：通过课堂讲解和案例分析，向学生介绍计算机组成原理的基本概念和内容。
2.讨论互动：在课堂上组织学生进行问题讨论和互动交流，提高学生的思维能力和动手能力。
3.实践操作：在实验室环境中，带领学生进行计算机组成原理的实验操作和系统设计，提高学生的实际操作能力和应用能力。
教学资源：1.教材：《计算机组成原理》（第X版）。
2.课件：配套的计算机组成原理课件，包括知识点讲解、案例分析和实验指导等。
3.实验室设备：计算机组成原理实验室所需的设备和工具，如开发板、逻辑分析仪等。
教学评估：1.平时作业：布置与课堂内容相符合的作业题目，包括计算题、应用题等，以检验学生对课程知识的理解和掌握程度。
《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》教案一、教学目标1. 了解计算机硬件的基本组成和功能，理解计算机的工作原理。
2. 掌握计算机的各个组成部分的作用和相互关系，包括CPU、内存、输入输出设备等。
3. 理解计算机的指令系统，包括指令的格式、寻址方式和指令的执行过程。
4. 掌握计算机的存储系统，包括主存、缓存和外存等。
二、教学内容1. 计算机硬件的基本组成和功能2. 计算机的各个组成部分的作用和相互关系3. 计算机的指令系统4. 计算机的存储系统三、教学方法1. 采用讲授法，讲解计算机硬件的基本组成和功能，以及各个组成部分的作用和相互关系。
2. 通过案例分析，让学生理解计算机的指令系统，以及指令的执行过程。
3. 通过实验操作，让学生掌握计算机的存储系统，包括主存、缓存和外存等。
四、教学准备1. 教学PPT2. 计算机组成原理相关教材3. 实验设备五、教学过程1. 引入：通过讲解计算机的基本组成和功能，引起学生对计算机组成原理的兴趣。
2. 讲解：讲解计算机的各个组成部分的作用和相互关系，以及计算机的指令系统和存储系统。
3. 案例分析：通过案例分析，让学生理解计算机的指令系统，以及指令的执行过程。
4. 实验操作：让学生通过实验操作，掌握计算机的存储系统，包括主存、缓存和外存等。
5. 总结：对本节课的内容进行总结，强调重点和难点。
6. 作业布置：布置相关作业，巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂参与度评估：观察学生在课堂上的参与程度，包括提问、回答问题、讨论等。
2. 作业完成情况评估：检查学生完成作业的质量，包括理解程度、解答准确性等。
3. 实验报告评估：对学生的实验报告进行评估，包括实验操作的正确性、实验结果的分析和总结等。
七、教学反思在教学过程中，教师应不断反思自己的教学方法和效果，根据学生的反馈和实际情况进行调整。
教师也应鼓励学生提出问题和意见，促进教学相长。
八、教学拓展1. 计算机网络原理：介绍计算机网络的基本原理，包括网络结构、通信协议等。
计算机组成原理实验教案
计算机组成原理实验教案目录实验一运算器实验 (1)一.实验目的 (1)二.实验设备 (1)三.实验原理 (1)四.实验步骤 (2)实验二存储器实验 (5)一.实验目的 (5)二.实验设备 (5)三.实验原理 (5)四.实验步骤 (5)实验三时序实验 (8)一.实验目的 (8)二.实验设备 (8)三.实验原理 (8)四.实验内容 (8)实验四总线控制实验 (10)一.实验目的 (10)二.实验设备 (10)三.实验原理 (10)四.实验步骤 (10)实验五微程序控制器的组成与微程序设计实验 (12)一.实验目的 (12)二.实验设备 (12)三.实验原理 (12)四.实验步骤 (14)实验一运算器实验一.实验目的1. 掌握简单运算器的组成以及数据传送通路。
2. 验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能。
二.实验设备ZY15Comp12BB计算机组成原理教学实验箱一台，排线若干。
三.实验原理图1-l 运算器数据通路图实验中所用的运算器数据通路如图1-1所示。
其中运算器由两片74LS181以并/串形式构成8位字长的ALU。
运算器的两个数据输入端分别由两个锁存器（74LS273）锁存，锁存器的输入连至数据总线，数据输入开关（INPUT）用来给出参与运算的数据，并经过一三态门（74LS245）和数据总线相连。
运算器的输出经过一个三态门（74LS245）和数据总线相连。
数据显示灯已和数据总线（“DA TA BUS”）相连，用来显示数据总线内容。
图1-2中已将实验需要连接的控制信号用箭头标明（其他实验相同，不再说明）。
其中除T4为脉冲信号，其它均为电平控制信号。
实验电路中的控制时序信号均已内部连至相应时序信号引出端，进行实验时，还需将S3、S2、S1、S0、Cn、M、LDDR1、LDDR2、ALU_G、SW_G 各电平控制信号与“SWITCH”单元中的二进制数据开关进行跳线连接。
其中ALU_G、SW_G 为低电平有效，LDDR1、LDDR2为高电平有效。
计算机的组成原理教案优秀5篇
计算机的组成原理教案优秀5篇计算机的组成原理教案1一、教学目标1.了解计算机硬件各部分的名称及作用。
了解多媒体计算机的硬件组成以及性能指标。
2.通过观察分析，归纳总结计算机的组成。
通过学习，了解计算机的硬件知识。
通过实践和学习，为后面学习计算机的组装过程作准备。
3.通过对计算机硬件的了解，培养学生深入探究和动手实践的能力。
二、教学重难点重点：了解计算机的硬件组成的名称和作用。
难点：本活动的教学难点也是从计算机的'工作原理上来分析计算机的硬件组成，引导学生深入分析计算机内部的结构和工作原理。
三、教学方法创设情境法，师生问答法、讲授法等。
四、教学过程(一)新课导入大家都知道计算机，又被称为电脑，这是一种比喻，就好像用电的人脑一样，是人脑功能的延伸和扩充，因此，要了解计算机部件的构成和作用，首先要了解人体各部位的功能，请问人体的哪一部分能够进行计算，是人脑还是四肢或五官？对、很显然是人脑。
好，那么我们每个人都能记住自己的名字人体的哪一部分能够进行记忆啊？对是人脑还是四肢或五官呀，是人脑。
人脑能命令我们的四肢和五官，做出各种活动、是整个人体的中心，那么一个人光有大脑没有四肢和五官，行不行啊？不行他没有办法说话、走路和写字。
是啊，人脑再重要也必须依靠四肢和五官，将自己的功能发挥得尽善尽美。
计算机也同人一样，有相当于大脑的中心部件，也有相当于四肢和五官(二)新课讲授1.先请同学们自己看书P106-112，边看书边思考：①计算机系统是由哪两部分组成？②计算机硬件是由哪几部分组成？巡视检查学生自学情况。
计算机的组成原理教案2教学目标知识目标：1.理解计算机网络、网络协议的基本概念；2.了解计算机网络的分类和应用、三个网络组成部分的作用和网络组件的作用；3.认识常见的通信线路和常用的连接设备。
技能目标：1.会安装上因特网必需的网络组件；2.能识别常见的网络连接设备和传输介质。
情感、态度与价值观目标：1.体验计算机网络实体的复杂性和多样性；2.培养热爱网络、爱护公共设施的意识。
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
计算机组成原理教案第一章：计算机概述1.1 计算机的定义与发展了解计算机的定义和发展历程，从电子管计算机到集成电路计算机，再到现在的超大规模集成电路计算机。
理解计算机的两次重大变革：电子管时代和集成电路时代。
1.2 计算机的分类与性能指标掌握计算机的分类：模拟计算机、数字计算机和混合计算机。
熟悉计算机的主要性能指标：CPU主频、内存容量、运算速度等。
1.3 计算机系统的组成理解计算机系统的硬件和软件两部分组成。
掌握硬件系统的五大部件：CPU、内存、输入/输出设备、存储器、控制器。
第二章：数据的表示和运算2.1 数制与编码熟悉二进制、八进制、十进制和十六进制等数制的基本概念和转换方法。
了解计算机中数据的编码方式，如ASCII码、Uni码等。
2.2 计算机中的数据类型和运算掌握计算机中的数据类型：整数、实数、字符等。
熟悉计算机中的基本运算：加、减、乘、除、位运算等。
2.3 算术逻辑单元(ALU)了解ALU的功能和结构，包括加法器、减法器、乘法器、除法器等。
掌握ALU的主要性能指标和工作原理。
第三章：中央处理器(CPU)3.1 CPU的结构与工作原理熟悉CPU的结构：控制单元、运算单元、寄存器组等。
理解CPU的工作原理：取指、译码、执行、访存、写回。
3.2 指令系统掌握指令的格式和分类，如数据传输指令、算术运算指令、逻辑运算指令等。
了解指令的执行过程，包括指令的获取、解码、执行和结果的存储。
3.3 处理器调度与并发执行理解处理器调度的概念和重要性。
掌握进程调度算法，如FCFS、SJF、RR等。
了解多核处理器和多线程技术。
第四章：存储系统4.1 存储器概述熟悉存储器的分类：主存储器、辅助存储器、缓存存储器等。
了解存储器的主要性能指标：容量、速度、功耗等。
4.2 随机存储器(RAM)与只读存储器(ROM)掌握RAM和ROM的原理和特点，如动态RAM、静态RAM、PROM、EPROM 等。
4.3 存储器层次结构理解存储器层次结构的概念，包括层次的划分和各级存储器的组织方式。
《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。
计算机组成原理实验教案
《计算机组成原理》实验教案计算机科学学院计算机系第一章实验项目一、寄存器实验实验要求：利用COP2000实验仪上的K16..K23开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，将数据写入寄存器，这些寄存器包括累加器A，工作寄存器W，数据寄存器组R0..R3，地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄存器OUT。
实验目的：了解模型机中各种寄存器结构、工作原理及其控制方法。
实验说明：寄存器的作用是用于保存数据的，因为我们的模型机是8位的，因此在本模型机中大部寄存器是8位的，标志位寄存器(Cy, Z)是二位的。
COP2000用74HC574来构成寄存器。
74HC574的功能如下：1. 在CLK的上升沿将输入端的数据打入到8个触发器中2. 当OC = 1 时触发器的输出被关闭，当OC=0时触发器的输出数据OC CLK Q7..Q0 注释1 X ZZZZZZZZ OC为1时触发器的输出被关闭0 0 Q7..Q0 当OC=0时触发器的输出数据0 1 Q7..Q0 当时钟为高时，触发器保持数据不变X D7..D0 在CLK的上升沿将输入端的数据打入到触发器中74HC574工作波形图2实验1：A，W寄存器实验寄存器A原理图寄存器W原理图寄存器A，W写工作波形图连接线表连接信号孔接入孔作用有效电平1 J1座J3座将K23-K16接入DBUS[7:0]2 AEN K3 选通A 低电平有效3 WEN K4 选通W 低电平有效4 ALUCK CLOCK ALU工作脉冲上升沿打入将55H写入A寄存器3按住CLOCK脉冲键，CLOCK由高变低，这时寄存器A的黄色选择指示灯亮，表明选择A 寄存器。
放开CLOCK键，CLOCK由低变高，产生一个上升沿，数据55H被写入A寄存器。
将66H写入W寄存器二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据66H按住CLOCK脉冲键，CLOCK由高变低，这时寄存器W的黄色选择指示灯亮，表明选择W 寄存器。
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目标：1. 了解计算机组成原理的基本概念和主要组成部分。
2. 理解计算机的工作原理和数据传输过程。
3. 掌握计算机的运算方式和存储原理。
4. 能够分析和设计简单的计算机系统。
教学内容和步骤：1. 引入：通过提问和展示计算机的外部和内部结构，激发学生对计算机组成原理的兴趣和好奇心。
2. 计算机组成原理概述：a. 计算机的定义和分类。
b. 计算机的主要组成部分和功能。
c. 冯·诺依曼体系结构和指令执行过程。
3. 存储器和存储原理：a. 存储器的分类和功能。
b. 主存储器和辅助存储器的区别和作用。
c. 存储器的工作原理和访问方式。
4. 运算器和运算方式：a. 运算器的功能和结构。
b. 运算器的算术运算和逻辑运算。
c. 运算器的运算速度和性能指标。
5. 控制器和指令执行过程：a. 控制器的功能和结构。
b. 指令的执行过程和流程控制。
c. 控制器和运算器之间的数据传输和配合方式。
6. 总线和数据传输：a. 总线的定义和分类。
b. 总线的数据传输方式和性能指标。
c. 总线的原理和设计要点。
7. 计算机系统设计案例分析：a. 结合实际案例，分析和设计简单的计算机系统。
8. 小结和练习：总结本节课的内容，布置相关练习题。
教学方法和手段：1. 讲授法：通过讲解和示意图，介绍计算机组成原理的基本概念和主要组成部分。
2. 讨论法：引导学生发表自己的理解和观点，促进学生之间的交流和讨论。
3. 实践法：组织学生进行相关的实验操作，加深对计算机组成原理的理解和掌握。
4. 案例分析法：通过具体的案例分析，帮助学生将理论知识应用到实际计算机系统的设计中。
5. 游戏和小组合作学习：组织学生参与相关游戏和小组合作学习，增强学生的学习兴趣和能力。
教学资源和评估方法：1. 教学资源：多媒体教学课件、教科书、实验室设备等。
2. 评估方法：课堂讨论参与度、课后练习题成绩、实验报告质量等。
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》教案
《计算机组成原理》教案I.教学目标1.了解计算机的基本组成和工作原理；2.掌握计算机的存储器结构和运算器结构；3.能够使用流水线技术提高计算机的工作效率；4.了解计算机的输入输出结构和口令分析模块。
II.教学重点1.计算机的基本组成和工作原理；2.计算机的存储器结构和运算器结构；3.使用流水线技术提高计算机的工作效率。
III.教学难点1.计算机的输入输出结构和口令分析模块；2.计算机的工作原理和存储器结构。
IV.教学准备1.设计完整的教学计划；2.提前准备好教具和实验材料；3.确定教学时间和地点；4.预习教师教材，准备教案。
V.教学过程第一节：计算机的基本组成和工作原理1.计算机的定义和作用（15分钟）-计算机是一种能根据程序操作数据，完成各种复杂任务的工具；-计算机的基本作用是处理数据，进行数值计算、文字处理、图形图像处理等。
2.计算机的基本组成（15分钟）-主要包括中央处理器、存储器和输入输出设备三部分；-中央处理器包括运算器和控制器；-存储器分为内存和外存；-输入输出设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。
3.计算机的工作原理（30分钟）-主要包括数据的输入与存储、程序的执行和数据的输出三个阶段；-按照指令流水线的方式进行处理。
4.计算机的硬件和软件（15分钟）-硬件是指计算机的实际物理部件；-软件是指控制计算机硬件运行的程序和数据。
第二节：计算机的存储器结构和运算器结构1.存储器结构（30分钟）-存储器的基本功能是存储数据和指令；-主要分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
2.运算器结构（30分钟）-运算器的主要功能是进行算术和逻辑运算；-包括算数逻辑单元（ALU）和寄存器。
3.流水线技术（30分钟）-流水线技术可以将多个操作分成几个子操作，从而提高计算机的工作效率；-分为指令流水线和数据流水线两种模式。
第三节：计算机的输入输出结构和口令分析模块1.输入输出结构（30分钟）-输入输出设备与计算机之间的数据传输方式；-输入输出设备的分类和特点。
计算机组成原理 教案
计算机组成原理教案教案标题：计算机组成原理教案目标：1. 了解计算机组成原理的基本概念和重要组成部分；2. 掌握计算机内部各个组件的功能和相互关系；3. 能够分析和解释计算机运行的基本原理；4. 培养学生对计算机组成原理的兴趣和探索精神。
教学重点：1. 计算机的基本组成部分；2. 计算机内部各个组件的功能和相互关系；3. 计算机运行的基本原理。
教学难点：1. 理解计算机内部各个组件的功能和相互关系；2. 分析和解释计算机运行的基本原理。
教学准备：1. 计算机组成原理的教材和参考书籍；2. 多媒体设备和投影仪；3. 实验室设备和计算机。
教学过程：步骤一：导入（5分钟）引导学生回顾计算机的基本组成部分，并提出计算机组成原理的重要性和意义。
步骤二：知识讲解（15分钟）1. 讲解计算机内部各个组件的功能和相互关系，包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备等；2. 介绍计算机运行的基本原理，包括指令执行、数据传输和控制等。
步骤三：案例分析（20分钟）通过实际案例分析，让学生进一步理解计算机组成原理的应用和实际意义。
步骤四：实验操作（30分钟）1. 将学生分成小组，每个小组配备一台计算机；2. 指导学生进行实验操作，通过拆解和组装计算机硬件来深入了解计算机组成原理。
步骤五：讨论与总结（15分钟）1. 学生展示实验结果，并进行讨论；2. 教师总结本节课的重点内容，并提出问题和思考。
步骤六：拓展延伸（10分钟）鼓励学生继续深入学习计算机组成原理的相关内容，并推荐相关书籍和资源。
教学评价：1. 实验报告：要求学生撰写实验报告，包括实验目的、操作步骤、实验结果和心得体会；2. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与度和表现，包括提问、回答问题的能力等。
教学扩展：1. 组织学生参加计算机组成原理的竞赛或项目；2. 鼓励学生自主学习和研究计算机组成原理的最新进展。
教学反思：教师应根据学生的反馈和表现，及时调整教学方法和内容，确保教学效果的提高。
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第三单元
时间
2007年10月26日第5-6节
章节
名称
移位运算实验
授课
方式
授课+上机指导
教学
时数
2
实验
目的
验证移位控制的组合功能
实验
原理
原理如图1-5所示，使用了74LS299作为移位发生器，其8位输入输出端以排针方式和总线单元相连，299-B信号控制使能端，T4时序为时钟脉冲，由S1,S0,M控制其功能状态。
实验重要步骤
1、连接实验线路。
2、在数据开关上置数00001111（或类似数）
3、进位标志清零
4、验证带进位运算及进位锁存功能。
实验中应
注意事项
1、插入排线的左右方向（8位，4位，2位）
2、各个操作步骤在原理图上的含义
教学后记
通过本次实验教学，发现部分学生只看结果正确否而较少考虑原因，应鼓励学生有深入钻研的精神
四、连续执行
1、将编程开关置为run
2、将实验板上STATE UNIT的STEP置为exec,STOP置为run
3、CLR=1,微地址清零。
五、按动“START”按钮，启动时序电路，连续执行微命令。
实验中应
注意事项
1、对学生来说，实验理解有一定难度，需反复多看方能理解透彻。
2、SE5—SE1地址改变后，排线须带电拔出
教学后记
通过实验教学，使同学们掌握半导体静态随机存储器电路原理，了解了计算机存储器的基本组成结构。
教学单元
第五单元
时间
2007年11月23日第5、6节
章节
名称
微控制器实验
授课
方式
授课+上机指导
教学
时数
4
实验
目的
1、掌握时序产生器的组成原理
2、掌握微程序控制器的组成原理
3、掌握微程序的编制、写入、观察微程序的运行。
2007年10月12日第5、6节
章节
名称
进位控制实验
授课
方式
授课+上机指导
教学
时数
2
实验
目的
1、验证带进位的算术运算器的功能
2、按指定数据完成几种指定的算术运算
实验
原理
用二进制数码开关向DR1和DR2寄存器置数。检验DR1和DR2中存的数是否正确。验证74L实验中所用的运算器数据通路如《实验指导书》图1-3，所示，其中运算器由两片74LS181以并/串形式构成8位字长的ALU，运算器的输出经过一个三态门（74LS245）和数据总线相连，运算器的两个数据输入端分别由二个锁存器锁存，锁存器的输出联至数据总线，数据开关（input device）用来给出参与运算的数据，并经过一个三态门和数据总线相连，数据显示灯（bus unit）和数据总线相连，用来显示数据总线内容。S181的算术运算和逻辑运算功能(采用正逻辑)。比上个实验增加了进位传送线路及控制。
山西财经大学
教案
课程名称
《计算机组成原理》实验
课程编码
082104
适用专业
信息管理与信息系统
开课时间
授课班级
主讲教师
职称
使用教材
《计算机组成原理》实验指导书
二○○七年九月
教案（扉页）
课程名称
《计算机组成原理》实验
总计：16学时
课程类别
实验课
学分
4／1
讲课：64学时
实验：16学时
实验目的
实验是教学进程中的一个重要环节，是帮助学生直接理解和掌握教学内容的感性认知阶段。加强实践环节，培养学生动手能力，使学生学完全课程后，对计算机内部的运作有一定感性认识，对计算机的软、硬件工作原理都有较清晰的概念。使学生具有对各子系统初步设计及互联组合的能力。
［2］白中英，《计算机组成原理—题解、题库与实践》，科学出版社，2000年
［3］李亚明.《计算机组成与系统结构》.清华大学出版社.2001
［4］王爱英.《计算机组成与结构》.清华大学出版社.1998
［5］江义鹏.《计算机组成原理》.人民邮电出版社.1998
教学单元
第一单元
时间
2007年9月21日第5、6节
教学后记
通过本次实验教学，使同学们掌握微程序控制方法，了解了计算机的控制器组成结构。通过本次实验教学，充分调动学生的积极性和能动性，从而进一步提高学生的自学能力和动手能力。
教学单元
第六单元
时间
2007年12月14日第5、6节
章节
名称
基本模型机设计与实现
授课
方式
授课+上机指导
教学
时数
4
实验
目的
要求学生全面掌握所学知识基础上，完成这个综合性实验，在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将其组成一台基本模型计算机系统。为其定义五条机器指令，并编写相应的微程序。上机调试整机概念。
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。
3、检查计算机与实验板通信是否正常。
教学后记
通过本次实验教学，使同学们掌握基本模型计算机系统，了解计算机的组成结构。通过本次实验教学，提高学生对计算机综合认识，从而进一步提高学生的自学能力和动手能力。
通过本实验课程训练，熟悉典型计算机的基本结构、基本组成和基本功能，掌握计算机主要组成部件工作原理的基本分析与设计方法，使学生对典型计算机系统的分析、设计、开发与使用能力得到训练与提高。并要求学生写出实验报告，对实验结果进行分析，培养学生分析问题、解决问题的能力。
实验要求
1．算术逻辑运算实验，要求学生掌握验证74LS181的算术运算和逻辑运算功能(采用正逻辑)；2．进位控制实验；3．移位运算实验；4．存储器实验；5．总线实验；6．微控制器实验；7．综合实验设计
实验方法
实验1-6以实验指导书中的程序为基础，先进行验证，后自己设计程序。最后一个综合设计需要先查阅资料、选择设计题目和内容，在上机前对代码有初步的设计，然后上机调试
实验手段
在西安唐都公司TDN-CM+计算机组成原理教学实验系统上进行。
考核方式
上机考试：考核编程能力和的实际操作能力。
教学参考资料
［1］《计算机组成原理教学实验系统实验指导书》
1、连接实验线路。
2、将存储器地址00，01，02，03，04地址单元中分别写入数据11，12，13，14，15，
3、输入上述的某个地址，观察是否与前面写入的一致。
实验中应
注意事项
当没有示波器时，排线的一端插入W/R UNIT的T3另一端不要插入STATE UNIT的TS3而要插入STATE UNIT的KK2
3.验证74LS181的算术运算和逻辑运算功能(采用正逻辑)。
实验
中应
注意
事项
1．连接线路后要仔细检查，然后再通电。
2．实验采用的正逻辑方法。
教学
后记
通过本次实验教学，使同学们掌握74LS181的运行环境，了解了计算机运算器的基本组成结构。
注：一个教学单元是指一次课(2-3学时)
教学单元
第二单元
时间
1、要插入到ALU-UNIT的排线两端在实验板上的部件号与上两个不同。
2、结果与预先想像的移位是否一致？
教学后记
通过本次实验教学，使同学们掌握74LS299的使用，其他类似芯片的使用方法。
教学单元
第四单元
时间
2007年11月9日第5、6节
章节
名称
存储器实验
授课
方式
授课+上机指导
教学
时数
2
实验
目的
掌握静态随机存储器RAM的工作特性及数据的读写方法
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。
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
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。
章节
名称
运算器实验
（一）算术逻辑运算实验
授课
方式
授课+上机指导
教学
时数
2
实验
目的
验证74LS181的算术运算和逻辑运算功能(采用正逻辑)。
实验
原理
在给定DR1=65,DR2=A7的情况下，改变运算器的功能设置，观察运算器的输出，并和理论分析进行比较、验证。
实验
重要
步骤
1.连接实验线路。
2.用二进制数码开关向DR1和DR2寄存器置数。
实验
原理
微程序控制器的组成见图3-2，其中控制存储器采用3片2816的EEPROM微命令18位，微地址寄存器6位，在该实验电路中设有一个编程开关，具有三种状态:PROM,READ,RUN,处于PROM时，学生可根据微地址和微指令格式将微指令二进制代码写入控存，当处于READ，可对写入控存的微指令二进制代码进行验证，当处于RUN时，只要给出微程序的入口地址，则可根据微程序的流程图自动执行微程序。
实验重要步骤
1、在数据开关上置数01101011（或类似数）
2、打开输入三态门(SW_B=0)