上海金融学院本科课程教学大纲

1、上海金融学院本科课程教学大纲系部盖章课程名称电脑组成与结构英文名称Computer organization and architecture所属系部信息管理系主任签字课程代码23440161编写时间2006年1月课程学分4每周学时4课程建设负责人顾浩教师职称教授其他成员赵宝华、姜永辉、骆庆、刘亚彬、董建寅课程性质针对本专业教学公共基础课学科基础课专业基础课专业方向课任意选修课课程级别系级重点课程院级重点课程市教委重点课程市级精品课程国家级精品课程网络资源精品课程网站含电子教案、实验指导、习题集、试题库、参考资料、讲座等教学目的：电脑组成与结构是电脑应用专业的一门专业基础课。在专业课中，其地位

2、是起承上起下的作用，其前期课程为数字逻辑电路。通过本课程的学习，使学生能掌握电脑系统的基本概念和基本工作原理，了解各主要部件的硬件结构、相互联系和作用，从而对整个电脑系统从硬件角度有一个完整的了解，为学习后继课程及今后对电脑的应用和开发打下良好的基础。教学要求：本课程以电脑系统结构为主线,以电脑原理为重点. 通过本课程的教学，使学生掌握电脑系统的组织和结构；电脑的基本工作原理。电脑各部分的组成、原理、新技术和新方法；进一步培养学生的逻辑思维和推理能力；启迪学生的创新意识；锻炼学生的动手能力，促使学生全面素质的提高。内容简介：本课程依据IEEE和ACM提出的2001电脑教程及CCC2002中国电

3、脑科学与技术学科教程中关于电脑组织与体系结构AR的要求，其内容涵盖了电脑科学与技术及相关专业的学生应该了解和掌握的关于电脑组成原理方面的知识范围。本课程按电脑基础、组成、系统三个层次，从电脑系统概述、存储系统、处理器、输入系统四个方面介绍了电脑的组成原理，并简要介绍了电脑系统结构的发展和新技术。教学方式: 讲授 讨论 实验 自学 论文写作 案例 多媒体教学考核方法： 集中考试 不集中考试 开卷 闭卷试卷结构：题型：选择题20分、填空题20分、计算题20分、简答题20分、编程题20分注：分值可能有调整。选 用 教 材 情 况教材名称作者出版社出版年月电脑组成原理顾浩高等教育出版社2006年6月教

4、材类别国家“十五”规划教材教育部面向21世纪课程教材获奖教材注明获奖等级 级 “九五”国家重点教材省教学改革试点专业、课程教材其它自编市精品课程教材参考资料：1、电脑组成原理第三版白中英 主编 科学出版社2、汇编语言程序设计第一版林邦杰 陈明编著 中国铁道出版社 3、Computer Architecture and Organization Third Edition 美国 John P. Hayer4电脑组成原理第三版张基温主编 清华大学出版社教学内容学时分配安排：授课内容提要学时(讲授)备注(实验)第一章电脑系统概论8第二章 信息表示与运算基础 12第三章 存储系统 14第四章 处理器技

5、术 14第五章 输入输出系统 16第六章 电脑系统结构的发展自学实验一：通过拆装一台电脑,熟悉电脑各大部件的功能2实验二：汇编语言程序设计和上机过程2课程设计详见实验教学大纲 10不在基本课时内主要教学内容：可续页第一部分 教学内容第一章电脑系统概论本章教学目的与要求:1.本章是对电脑系统的基本概貌的表达。通过本章的学习，要了解整个电脑系统由硬件和软件两大部分组成，其中硬件包括运算器、控制器、存储器、输入与输出设备等五大功能部件，通过“总线”相互连成一个完整的硬件系统，要重点掌握每一功能部件的基本功能；软件部分包括系统软件、应用软件和程序设计语言，要了解电脑系统的层次结构，及软件在电脑中的作用

6、；要领会冯.诺依曼提出的存储程序的概念；要了解电脑的发展简史及电脑应用的几大领域。本章主要内容1. 电脑系统简介2图灵机3电脑的基本组成4电脑系统的性能指标本章思考题与练习1兼容性是电脑的一个重要性能，请解释一下何为向上兼容？2按照冯诺依曼原理，现代电脑应具备哪些功能？3如何理解软、硬件之间的等价性？.第二章 信息表示与运算基础本章教学目的与要求1.本章是数字电脑设计与应用的基本理论之一，要求能熟练掌握并运用自如。通过本章的学习，要掌握电脑内最常用的信息编码方案，包括中西文字符编码、逻辑型数据的表示、数值型数据的表示与编码、不同进制数据间的转换、二进制数据算术与逻辑运算规则；要搞清定点数、浮点

7、数的概念，能写出定点数、浮点数的表示范围；搞清真值、原码、补码、反码和移码的概念，能准确、熟练地表示和转换；要掌握十进制有权码中最常用的BCD码的编码与用法；了解几种常用的数据校验码奇偶校验码、循环冗余码的生成和校验方法。2、教学建议：本章讲解的内容是电脑专业学生必须掌握的基本功，故要求教师既要讲请概念，又要多举例子，多布置作业。 本章主要内容1常用的进位计数制及其相互转换2数值数据的表示和运算3非数值数据编码4十进制数的编码5数据校验码6其他信息的表示 本章思考题与练习1.习题集第三章判断题1-52.习题集第三章综合题1-5第三章 存储系统本章教学目的与要求1学习目的与要求：本章教学的要求是

8、使学生掌握分级存储体系的形成，包括存储系统的性能要求、分层结构、虚拟存储器和Cache-主存结构；主存储器组成，包括理解存储器RAM和ROM存取信息的原理、组成与工作过程；熟练掌握用不同容量的存储器芯片组成满足一定要求的存储器的方法；了解并行存储结构和并行处理机中的存储组织及相联存储器的概念；了解辅助存储器的主要技术指标、磁外表存储器含磁盘、磁带和光盘及磁盘阵列RAID技术。2本章知识点中，重点是：掌握各种类型存储器的性能、特点、组成及工作过程；了解CPU与Cache、主存、辅存之间的关系及交换信息的过程。难点是：用不同容量的存储器芯片组成满足一定要求的存储器的方法；高速缓冲存储器和虚拟存储器

9、的地址映射的方法。本章教学可通过实物讲解，可使学生更易理解。本章主要内容1 分级存储体系2 主存储器3 辅助存储器本章思考题与练习1.习题集第四章填空题1-102.习题集第四章选择题1-103.习题集第四章计算题1-8第四章 处理器技术本章教学目的与要求1 目的与要求：通过本章的教学，要求学生掌握电脑控制器的功能、基本组成、两种实现方法组合逻辑和微程序及工作原理，并要求了解目前控制器中采用的新技术：流水线技术、RISC技术，以及处理器并行技术的新进展。本章的重点内容还包括指令与指令系统，并以INTEL的8086处理器为例，介绍其指令系统含指令格式和寻址方式，要求学生掌握汇编语言和汇编语言程序设

10、计的方法。2教学建议：本章内容涉及一些常用的逻辑电路，因有些学生没有预修数字逻辑电路课程，故只能作功能性的介绍。 本章主要内容1 。指令系统2指令的时序3控制器设计 本章思考题与练习1.习题集第五章选择题1-102.习题集第五章填空题1-103.习题集第五章计算题1-8第五章 输入输出系统本章教学目的与要求：1 教学目的与要求：本章是本课程的重点之一。通过本章的教学，使学生熟练掌握主机与外部设备进行信息交换的方式及操作过程，深刻理解“中断”的基本概念，理解“中断”在提高电脑性能中所起的作用，知道电脑产生一次中断的全过程，理解DMA控制器的组成与工作原理，了解“通道”基本概念及相应的几种工作方式

11、。通过本章的教学，使学生从使用角度和从构成系统的角度，理解显示设备、输入设备、打印设备、汉字处理设备的基本工作原理和性能指标，以便使学生能根据系统的要求去选择输入/输出设备和配置系统。本章还简要介绍几种常用的输入输出设备的工作原理。2 教学建议：本章的难点是各种输入/输出设备的基本组成与工作原理，在工作原理的讲解深度上要恰到好处，并防止与后续课程重复。本章教学也应结合实物讲解。本章主要内容1.常用输入输出设备简述。2.输入输出数据传送控制方式3程序查询方式4程序中断方式5DMA控制方式6通道控制方式7I/O接口 本章思考题与练习1习题集第六章填空题1-142习题集第六章选择题1-153习题集第七章填空题1-144习题集第七章选择题1-145习题集第七章计算题1-6第六章 电脑系统结构的发展自学为主本章教学目的与要求通过本章的教学，使学生了解电脑体系结构具有决定性影响的几种并行技术及几种非Neumann体系结构，并了解在电脑元器件技术方面人们进行的一些新探索和新成果。本章主要内容1电脑体系结构概述2并行电脑系统概述3指令级并行技术流水线技术4线程级并行技术5 非冯诺依曼体系的