《计算机组成原理》教学大纲

1、课程英文名：学课程英文名：学分：开课学院：Computer Organization4计算机学院课程类别：学科基础课课内总学时：开课教研室： 课程性质：64必修计算机科学与技术专业、网络工程专业、软件工程专业注：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, Yy-Z02 计算机组成原理模型机为实二、课程内容与基本要求1 、 概 论2、 数据表示与运算信息编码与数据表示（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。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

2、浮点机器 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

3、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641、概论2、计算机硬件基础3、数据表示与运算信息编码与数据表示运算方法与运算器4、存储系统5、指令系统6、控制器7、输入输出系统8、总线2学时1学时学时学时12 学时6学时20 学时2学时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ISBN978-7-04-027887-32、

4、(1)参考书：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.Bre（美2006.8(3)(4)（英文版第3 版David A.Pattterson （美机械工业出版社，2007.3（第7版William Stallings（美等译，(5)清华大学出版社，2006.3John D.Carpinelli著（美，李仁发等译，人民邮电(6)出版社，2003.8HARDWARE AND COMPUTER ORGANIZATION （英文影印版(7)S.BERGER著（美2006.1计算机系统结构，胡越明，北京航空航天大学出版社

5、，2007.10(8)(9)ArnoldS.Berger 著（美，吴为民 社，2007.5多核程序设计，多核系列教材编写组，清华大学出版社，2007.8计算机组成原理（第三版2001.2计算机组成原理（网络版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12；习题课视作业批改情况机动安排。（执笔：章复嘉）课程英文名：学课程英文名：学分：Course Design for1计算机学院课程类别：实践课Computer Organization课程性质：实验时间：20开课学院：必修计算机

6、科学与技术、网络工程专业、软件工程专业注：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、目的和任务Yy-z02计算机组成原理实验系统8CPU中二、内容与要求实现。内容：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。 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。 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。 移位控制实验要求掌握算术和逻辑移位电路的控制。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。 存储器的读/写实验要求掌握主存储器的构成和

7、工作特性，重点掌握读和写主存储器的方法。 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。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。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。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。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

8、 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 学时实验实验二 存储器及总线实验6 学时讲授实验原理2 学时实验实验三 微控器及上位机软件认识性实验讲授实验原理实验实验四 简单模型机设计与实现实讲授实验原理实验实验五 动态微程序设计与实现讲授实验原理实 验 实验六 综合性实验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。2学时2学时学时学时3学时1学时学时学时成绩评定的依据是：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：计算机组成原理与系统结构实验指导书版社，2010.8Intel微处理器（英文版第7版Barry B.Bre（美2006.8（英文版第3版David A.Pattterson（美机械工业出版社，2007.3（第7版William Stallings（美清华大学出版社，2006.3John D.Carpinelli著（美，李仁发出版社，2003.8HAR