《计算机组成原理》教学大纲

1、计算机组成原理教学大纲一、课程基本信息（黑体小四号）中文名称计算机组成原理英文名称Principle of Computer Organization适用专业计算机科学与技术/信息工程先修课程电路基础、模电、数电课程类别专业基础课修读性质必修学分/学时大二3.5学分/51学时（实践17）考核方式考查二、教学目标计算机组成原理是信息工程专业的主干课程之一。该课程主要从计算机的基本概念、基本组成结构分析着手，对计算机的各个基本组成部件及控制单元的工作原理进行讨论，分析计算机系统的一般特点，使学生掌握有关软、硬件的基本知识，尤其是各基本组成部件有机连接构成整机系统的方法，为培养学生对计算机系统的分析

2、、设计、开发和使用能力打下基础，也为本专业后续课程的学习。主要内容有：计算机系统的概念、运算部件、存储部件、指令集、CPU、流水线技术、输入输出系统、多处理机技术等。三、教学内容及基本要求第一章 计算机系统概论（理论3学时/实践2学时）（一）教学目标熟悉计算机的分类与发展掌握计算机硬件系统的基本构成及功能理解计算机系统的层次结构掌握冯诺依曼计算机的体系结构了解计算机的最新发展趋势。（二）重点、难点教学重点：数字计算机的硬件组成计算机系统的层次结构 教学难点：计算机的硬件系统计算机的软件系统计算机系统的层次结构。（三）教学内容计算机的分类与发展计算机的硬件计算机的软件系统计算机系统的层次结构第二

3、章 运算方法与运算器（理论9学时/实践2学时）（一）教学目标了解数据与文字的表示方法掌握定点加法、减法运算掌握定点乘法运算掌握定点除法运算掌握定点运算器的组成了解浮点运算方法和浮点运算器（二）重点、难点教学重点：掌握定点加法、减法、乘法、除法运算掌握定点运算器的组成 教学难点：掌握定点加法、减法、乘法、除法运算掌握定点运算器的组成（三）教学内容数据与文字的表示方法定点加法、减法运算定点乘法运算定点除法运算定点运算器的组成浮点运算方法和浮点运算器第三章 内部存储器（理论9学时/实践2学时）（一）教学目标了解存储器分类、分级和技术指标掌握SRAM、DRAM、只读存储器和闪速存储器工作原理掌握并行存

4、储器、cache的基本原理（二）重点、难点教学重点：SRAM、DRAM、只读存储器和闪速存储器工作原理并行存储器、cache的基本原理 教学难点：SRAM、DRAM、只读存储器和闪速存储器工作原理并行存储器、cache的基本原理（三）教学内容存储器概述SRAM存储器DRAM存储器只读存储器和闪速存储器并行存储器cache第四章 指令系统（理论6学时/实践2学时）（一）教学目标了解指令系统的发展与性能要求、操作数类型、典型指令；掌握指令格式；掌握指令和数据的寻址方式（二）重点、难点）教学重点：指令格式指令和数据的寻址方式。教学难点：指令格式；指令和数据的寻址方式。（三）教学内容指令系统的发展与性

5、能要求指令格式操作数类型指令和数据的寻址方式典型指令第五章 中央处理机（理论10学时/实践3学时）（一）教学目标了解CPU的功能和组成了解传统CPU；了解多媒体CPU掌握指令周期掌握时序产生器和控制方式掌握微程序控制器掌握流水CPU掌握RISC CPU（二）重点、难点教学重点：指令周期时序产生器和控制方式微程序控制器流水CPURISC CPU。教学难点：指令周期时序产生器和控制方式微程序控制器流水CPURISC CPU。（三）教学内容CPU的功能和组成指令周期时序产生器和控制方式微程序控制器硬连线控制器传统CPU流水CPURISC CPU多媒体CPU第六章 总线系统（理论5学时/实践2学时）（

6、一）教学目标了解总线的概念和结构形态了解HOST总线和PCI总线了解InfiniBand标准掌握总线接口掌握总线的仲裁掌握总线的定时和数据传送模式（二）重点、难点教学重点：1. 总线接口2. 总线的仲裁3. 总线的定时和数据传送模式教学难点：1. 总线接口2. 总线的仲裁3. 总线的定时和数据传送模式（三）教学内容总线的概念和结构形态总线接口总线的仲裁总线的定时和数据传送模式HOST总线和PCI总线InfiniBand标准第七章 外围设备（理论6学时/实践2学时）（一）教学目标了解常见外围设备分类、技术发展及工作原理掌握磁盘存储设备的工作原理掌握显示设备的工作原理（二）重点、难点教学重点：磁盘

7、存储设备的工作原理显示设备的工作原理教学难点：磁盘存储设备的工作原理显示设备的工作原理（三）教学内容外围设备概述磁盘存储设备磁盘存储设备的技术发展磁带存储设备光盘和磁光盘存储设备显示设备输入设备和打印设备第八章 输入输出系统（理论3学时/实践2学时）（一）教学目标掌握外围设备的速度分级与信息交换方式、程序查询方式、程序中断方式了解DMA方式、通道方式、通用I/O标准接口（二）重点、难点教学重点：外围设备的速度分级与信息交换方式程序查询方式程序中断方式教学难点：外围设备的速度分级与信息交换方式程序查询方式程序中断方式（三）教学内容外围设备的速度分级与信息交换方式程序查询方式程序中断方式DMA方式

8、通道方式通用I/O标准接口四、考核形式及成绩评定（一）考核形式：期末考试为闭卷考试，考试范围和要求符合本教学大纲对各章教学内容的基本要求。（二）成绩评定：课程考核由平时作业及听课情况和期末考试成绩两部分组成，分别占课程总成绩的30%和70%。五、教材与参考书教 材：白中英计算机组成原理（第四版）北京：科学出版社，2010年7月参考书：1王爱英计算机的组成与结构（第4版） 清华大学出版社，2007.72白中英计算机组成原理题解、题库与实验 科学出版社，2010.8 六、课程学时分配表序号教学内容（章、节或篇名）学时分配作业、考查理论实践1第一章 计算机系统概论32习题1、4、5、6、7、8、122第二章 运算方法与运算器92习题 4（2）、5（3）、6（3）、7（1）、8（2）、9（1）3第三章 内部存储器92习题2、3、6、7、8、9、104第四章 指令系统