计算机组成原理教学大纲

计算机组成原理教学大纲目录TOC\o"1-5"\h\z一、教学目的和要求3二、教学中应注意的问题3三、教学内容4第一章计算机系统概论41.1计算机的分类和应用41.2计算机硬件43计算机软件44计算机系统的层次结构4第二章运算方法和运算器41数据与文字的表示方法42定点加法、减法运算43定点乘法运算44定点除法运算45逻辑运算46定点运算器的组成47浮点运算方法和浮点运算器4第三章存储系统41存储器概论42半导体读写存储器43半导体只读存储器44高速存储器简介4第四章指令系统51指令系统的发展与性能要求52指令格式53指令和数据的寻址方式54堆栈寻址方式55典型指令5第五章中央处理器51中央处理器的功能和组成52指令周期53时序产生器和控制方式54微程序控制器55微程序设计技术56硬布线控制器和门阵列控制器57典型的CPU5第六章系统总线51单机系统的总线结构52总线接口53总线的控制和通信54典型总线5第七章外围设备61外围设备概述62显示设备63打印设备64输入设备65硬磁盘存储设备66软磁盘存储设备67磁带存储设备68光盘存储设备6第八章输入输出系统61外围设备的定时方式与信息交换方式62程序查询方式63程序中断方式64DMA方式6四、教学课时分配6五、教材和参考书目7一、教学目的和要求《计算机组成原理》是计算机专业本科生核心硬件课程。学习本课程应已具备数字逻辑的基本知识，并掌握数字系统的一般设计方法。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制，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。本课程主要讲述计算机硬件系统的基本组成原理与运行机制。课程从组成硬件系统的五大部件出发，讲解了各组成部分的工作原理、设计方法以及构成整机系统的基本原理。主要内容有：计算机系统概论；运算方法和运算器；存储系统;指令系统；中央处理器；系统总线和输入输出系统。通过对计算机各部件工作原理、信息加工处理及控制过程的分析，使学生掌握基本的分析方法、设计方法和互连成整机的技术。具备维护、使用计算机的基本技能，并为具备硬件系统的开发应用能力打下一定的基础。通过本课程的学习，学生应比较系统地了解计算机的基本结构；掌握计算机的基本组成与结构原理，各功能部件在整机中的作用以及所要完成的任务；掌握程序和数据在计算机中是如何存储的以及指令在计算机中的执行过程。掌握计算机与外部设备之间的接口技术与原理；了解计算机外部设备的基本结构与工作原理。二、教学中应注意的问题1、应着重抓好基本理论、基本知识、基本方法的学习。2、使学生掌握计算机硬件与软件的关系3、使学生了解计算机各组成部分的逻辑关系和功能单元的基本组成4、通过对计算机各组成部分的功能介绍使学生建立整机概念5、重视实验和课程设计。6、加大启发式教学的力度，采用“多媒体课件+黑板粉笔”的教学方式。精心选择和设计例题，力求讲清例题步骤和难点，使学生对计算机组成原理各部分内容的基本概念、问题要点、解题方法、实际应用融会贯通。三、教学内容第一章计算机系统概论1计算机的分类和应用2计算机硬件3计算机软件4计算机系统的层次结构基本知识点：计算机的分类和应用；计算机的硬件；计算机的软件；计算机系统的层次结构。重点：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1数据与文字的表示方法2定点加法、减法运算3定点乘法运算4定点除法运算5逻辑运算6定点运算港的组成7浮点运算方法和浮点运算器基本知识点：二进制编码，数制转换，定点小数和整数的原、反、补码表示;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重点：数制转换；整数的原、反、补码表示；定点运算方法、定点运算器的组成。难点：定点乘法运算、除法运算、浮点的表示方法。第三章存储系统1存储器概论2半导体读写存储器3半导体只读存储器4高速存储器简介基本知识点：存储器概述；随机读写存储器；只读存储器和闪速存储器；高速存储器；cache存储器；虚拟存储器；存储器保护重点：存储体系的基本原理、主存储器容量扩充的方法。难点：基本存储元的结构、双端口存储器、多模块交叉存储器、相联存储器的工作原理。第四章指令系统1指令系统的发展与性能要求2指令格式4.3指令和数据的寻址方式4堆栈寻址方式5典型指令基本知识点:指令系统的发展与性能要求；指令格式；指令和数据的寻址方式；堆栈寻址方式；典型指令。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1中央处理器的功能和组成2指令周期3时序产生器和控制方式4微程序控制器5微程序设计技术6硬布线控制器和门阵列控制器7典型的CPU基本知识点: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；微程序设计技术；硬布线控制器；传统CPU；流水CPU；RISCCPU；多媒体CPUo重点：CPU的功能和基本组成，指令周期的概念，时序产生器的组成，微程序控制器及其设计技术，硬布线控制器的结构。难点：CPU的功能和基本组成，指令周期的概念，时序产生器的组成，微程序控制器及其设计技术，硬布线控制器的结构。第六章系统总线1单机系统的总线结构2总线接口3总线的控制和通信4典型总线基本知识点：总线的概念和结构形态；总线接口；总线的仲裁、定时和数据传送模式；PCI总线；ISA总线和Futurebus+总线。重点：总线接口、总线的仲裁、定时和数据传送模式。难点：总线的仲裁、定时和数据传送模式。第七章外围设备1外围设备概述2显示设备3打印设备4输入设备5硬磁盘存储设备6软磁盘存储设备7磁带存储设备8光盘存储设备基本知识点：外围设备概述；显示设备；输入设备和打印设备；硬磁盘存储设备；软磁盘存储设备；磁带存储设备；光盘存储设备。重点：显示设备、硬磁盘存储设备、软磁盘存储设备的基本原理。难点：显示设备、硬磁盘存储设备的基本原理。第八章输入输出系统1外围设备的定时方式与信息交换方式2程序查询方式3程序中断方式4DMA方式基本知识点:外围设备的定时方式与信息交换方式：程序中断方式；DMA方式；通道方式；通用I/O标准接口重点：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。四、教学课时分配教学课时分配表教学内容授课时数一、计算机系统概论4二、运算方法和运算器10三、存储系统