计算机组成原理与系统结构教学大纲

计算机组成原理与系统结构教学大纲TheCompositionandArchitectureofComputer 适用专业：计算机科学与技术专业 课程编号：0809213046前修课程：大学计算机信息技术、电路与电子学、数字逻辑学分：4总学时：64 一、课程性质、目的与要求课程性质：专业基础必修课、主干课课程目的：本课程的教学目的在于通过对内在原理、本质特点的深入浅出的介绍，帮助学生建立新型计算机系统的完整概念，学习计算机系统各组成部件的技术、设计思想和未来发展趋势，了解计算机系统的最新研究成果。基本要求：通过本课程的教学，将使学生比较全面地掌握计算机的基本概念、基本原理、基本结构、基本设计与分析方法，了解计算机组成与系统结构方面的最新进展和发展趋势，为今后从事计算机系统硬件、软件的研究与开发及应用打下良好的基础。二、教学内容： 理论总学时：48学时第一章计算机系统概述 2学时基本内容：计算机系统的组成、计算机的基本工作原理、计算机的分类和应用。重点：存储格式：大端格式和小端格式。存储程序的概念、硬件的组成、计算机系统的层次结构。难点：存储格式：大端格式和小端格式。存储程序的概念、计算机系统的层次结构。第二章运算方法和运算器 4学时基本内容：数据的表示、定点加减法运算、定点乘法运算、浮点四则运算、运算器的组成。重点：定点运算方法、定点运算器的组成、浮点运算方法。难点：定点乘法运算方法、浮点的表示及运算方法。第三章存储系统 8学时基本内容：存储器概述、半导体随机存储器、半导体只读存储器、并行存储器、高速缓冲存储器、DRAM芯片技术和发展、虚拟存储器、辅助存储器。重点：存储体系的基本原理、主存储器容量扩充的方法和Cache存储器。难点：双端口存储器、多模块交叉存储器、相联存储器。第四章指令系统 8学时基本内容：指令格式、寻址方式、指令系统、指令系统举例重点：指令的一般格式、寻址方式。难点：指令和数据的寻址方式。第五章中央处理器 10学时基本内容：CPU的功能与组成、控制器的功能和组成、单总线结构的操作过程、组合逻辑控制器、微程序控制器的原理及设计、并行处理技术、精简指令系统计算机。重点：CPU的功能和基本组成，指令周期的概念，微程序控制器及其设计技术，硬布线控制器的结构。难点：指令周期的概念，微程序控制器及其设计技术，硬布线控制器的结构。第六章总线与外围设备 6学时基本内容：总线的概念、系统总线、I/O接口、外围设备概述、输入设备、输出设备。重点：总线接口，总线的仲裁、定时和数据传送模式、显示设备、硬磁盘存储设备的基本原理。难点：总线的仲裁和定时、显示设备、硬磁盘存储设备的基本原理。第七章输入/输出系统 8学时基本内容：输入输出系统概述、程序直接控制方式、程序中断控制方式、直接存储器存取（DMA）方式、通道控制方式、输入/输出处理机方式。重点：程序中断方式、DMA方式的基本工作原理。难点：程序中断方式、DMA方式和通道方式的基本工作原理。第八章并行组织 2学时基本内容：体系结构中的并行性、互连网络、向量处理机、阵列处理机、多处理机系统和机群系统。重点：体系结构中的并行性、互连网络、多处理机系统和机群系统。难点：互连网络、多处理机系统和机群系统。三、实践环节或相关课程16学时本课程配套实践教学环节：北京华清JM-M1组成与系统结构实验系统序号实验项目名称实验类型实验要求实验内容简介应达到的基本要求学时分配1加法器实验验证必做掌握简单运算器的数据传送通路；验证加法器功能。掌握42乘法器实验验证必做掌握简单运算器的数据传送通路；验证乘法器功能。掌握43存储器实验验证必做掌握静态随机存储器RAM工作特性及数据的读写方法掌握44微程序控制器实验验证必做理解总线的概念及其特性；掌握总线传输控制特性掌握4本课程配套相关课程：计算机组成与系统结构课程设计（2周）注：1、实验类型：演示、验证、操作、综合、设计、研究。2、实验要求：指必做、选做。3、8学时以上（不含8学时）实践环节需单独设置大纲。四、课时分配序号章节内容理论环节时数实验时数其他环节1一计算机系统概述22二运算方法和运算器443三存储系统844四指令系统845五中央处理器106六总线与外围设备647七输入/输出系统88八并行组织2合计4816总学分4总学时64五、建议教材与教学参考书序号书名编者出版社版本1计算机组成与结构（第五版）王爱英清华大学出版社20132深入理解计算机系统（原书第3版）（美）布赖恩特（Bryant,R.E.）机械工业出版社20163计算机组成原理（第2版）唐朔飞

\o"高等教育出版社"高等教育出版社20064计算机组成与结构罗福强

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