《汇编语言与计算机组成原理》课程教学大纲

汇编语言与计算机组成原理AssemblyLanguageandPrinciplesofComputerOrganazation【课程编号】BZ25152【课程类别】专业基础课【学分数】4.5【先修课程】数字电子技术【学时数】80（理论53，实验27）【适用专业】信息与计算科学专业一、教学目的、任务汇编语言与计算机组成原理是信息与计算科学专业、软件工程专业本科教学中的一门重要专业基础课，在信息与计算科学专业、软件工程专业的教学计划中占有重要地位和作用。通过学习本课程，能了解计算机一般组成原理与内部运行机理，初步掌握汇编语言程序设计的有关基本知识和程序设计的能力，为学习本专业后继课程和进行与硬件有关的技术工作打好基础。二、课程教学的基本要求1．使学生通过汇编语言程序设计的学习，了解所用计算机硬件及使用软件扩大功能的实现方法，并为后继课程及今后工作中解决实际问题，打下一个良好的基础。2．使学生通过对计算机各功能部件的逻辑组成、工作机制、程序设计的学习及实验，建立完备的单台计算机整机概念。三、教学内容和学时分配（一）汇编语言第1章基础知识1学时（课堂讲授1学时）主要内容：计算机内部数的表示，转换，数的范围教学要求：掌握计算机内部数的表示，转换，数的范围（二）汇编语言第2章80X86计算机的组织4学时（课堂讲授1学时+课程实验3学时）主要内容：80X86计算机的组织结构，存储器编址方法，寄存器定义教学要求：掌握80X86计算机的组织结构，存储器编址方法，寄存器定义实验：汇编语言顺序程序设计（三）汇编语言第3章80X86的指令系统和寻址方式13学时（课堂讲授10学时+课程实验3学时）主要内容：寻址方式，指令格式，指令系统教学要求：掌握寻址方式，了解指令格式，学会使用汇编指令编写短程序实验：DEBUG使用（四）汇编语言第4章汇编语言程序格式9学时（课堂讲授6学时+课程实验3学时）主要内容：汇编程序功能，伪指令，汇编语言程序格式，上机过程教学要求：了解汇编程序功能，学会使用伪指令，学会运用汇编语言程序格式，达到能自主上机编写汇编程序的目标实验：分支结构程序设计（五）汇编语言第5章循环与分支程序设计7学时（课堂讲授4学时+课程实验3学时）主要内容：循环程序设计，分支程序设计教学要求：掌握循环与分支程序设计方法，并能实际运用实验：循环结构程序设计（六）计算机组成原理第一章计算机系统概论2学时（课堂讲授2学时）主要内容：计算机软硬件概念计算机系统的层次结构计算机的基本组成冯•诺依曼计算机的特点计算机的硬件框图及工作过程计算机硬件的主要技术指标教学要求：了解计算机系统的总体结构、基本组成和工作原理。（七）计算机组成原理第二章计算机的发展和应用4学时（课堂讲授1学时+课程实验3学时）主要内容：计算机的发展史计算机的应用计算机的展望教学要求：了解计算机系统的应用和发展，展望计算机的未来。实验：系统认识实验（八）计算机组成原理第三章系统总线6学时（课堂讲授3学时+课程实验3学时）主要内容：总线的基本概念总线的分类总线特性及性能指标总线结构总线的判优控制和通信控制教学要求：理解系统总线的基本概念、分类、结构和总线控制逻辑，了解系统总线在计算机硬件结构中的地位和作用。实验：总线基本实验（九）计算机组成原理第四章存储器9学时（课堂讲授6学时+课程实验3学时）主要内容：存储器分类和存储器的层次结构主存储器（包括半导体储芯片简介、静态随机存取存储器和动态随机存取存储器、只读存储器、存储器与CPU的连接、存储器的校验、提高访存速度措施）高速缓冲存储器（包括Cache的基本结构及工作原理、Cache-主存地址映射、替换算法）辅助存储器（包括辅助存储器的特点及主要技术指标、磁记录原理和记录方式、磁盘存储器的结构、光盘存储器的存取原理）教学要求：掌握主存储存储器的分类、工作原理、组成方式以及与CPU等其它部件的联系，理解高速缓冲存储器、磁表面存储器等的基本组成和工作原理，使学生逐步建立如何用不同的存储器组成具有层次结构的存储系统的概念。实验：静态随机存储器实验（十）计算机组成原理第五章输入输出系统2学时（课堂讲授2学时）主要内容：输入输出系统的发展概况及组成I/O与主机的编址方式、传送方式、联络方式以及设备寻址外部设备分类及简介Ｉ/O接口的功能及基本组成程序查询方式的工作原理及程序查询接口电路程序中断方式的工作原理及程序中断接口电路、中断服务流程DMA方式的特点DMA接口电路的功能、组成、类型及DMA的工作过程教学要求：掌握I/O设备与主机交换信息的三种控制方式（程序查询、程序中断和DMA）及其相应的接口功能和组成，了解几种常用的I/O设备，使学生对输入输出系统有一个较清晰的认识，进一步加深对整机工作的理解。（十一）计算机组成原理第六章计算机的运算方法11学时（课堂讲授8学时+课程实验3学时）主要内容：计算机中有符号数（原码、补码、反码、移码）和无符号数的表示计算机中数的定点表示和浮点表示定点运算（算术移位和逻辑移位、补码加减、原码补码乘法、原码补码除法）及相应的硬件配置浮点四则运算算术逻辑单元及进位链教学要求：掌握在计算机中参与运算的各类数据（包括无符号数和有符号数、定点数和浮点数等）以及它们的算术运算方法，使学生进一步认识到计算机在自动解题过程中数据信息的加工处理流程，加深对计算机硬件组成及整机工作原理的理解。实验：算术逻辑运算器实验（十二）计算机组成原理第七章指令系统5学时（课堂讲授5学时）主要内容：机器指令的一般格式操作数类型和操作类型指令的地址格式和寻址方式指令格式举例RISC技术概述教学要求：理解机器指令系统的分类、常见的寻址方式、指令格式以及设计指令系统时应考虑的各种因素，了解RISC技术，使学生进一步体会指令系统与机器的主要功能以及与硬件结构之间存在的密切关系。（十三）计算机组成原理第八章CPU的结构和功能7学时（课堂讲授4学时+课程实验3学时）主要内容：CPU的功能及结构框图指令周期指令流水中断系统（包括引起中断的各种因素，中断系统所需解决的共性问题，如：中断请求标记、中断判优、中断响应、中断服务、中断返回、多重中断等）教学要求：从机器完成一条指令的全过程入手，理解CPU的结构和功能及其在计算机中的地位和作用，深入理解流水技术和中断概念。实验：基本模型机设计实验四、教学重点、难点及教学方法重点：1、80x86计算机组织，8086/8088指令系统和寻址方式，汇编语言程序设计基本方法，汇编语言程序的运行、调试；2、计算机几大部件（存储器、运算器、控制器、输入输出系统及总线）的内部结构、组织方式和工作原理，以及部件和单元电路的设计思想。难点：1、利用汇编语言进行程序设计的基本技术；2、如何以控制流和数据流为主线，将计算机各大部件联系起来，建立整机概念。如CPU与存储器、CPU和I/O、存储器与I/O之间的逻辑关系，控制器如何控制每一条指令的执行过程，控制单元的设计思想和实现方案等。教学方法：1、填鸭似的灌入式，学生参与思索的启发式，激发学生主动探求答案积极性的激发式；2、老师授课时，在每个章节处安排疑点，在每一堂课的前后连接处提出悬念，激发学生学习的兴趣和探索的欲望，引导学生主动思考。五、考核方式及成绩评定方式考核方式：闭卷笔试。成绩评定方式：平时10%，段考10%，实验20%，期考60%。六