《计算机硬件基础课程设计》课程教学大纲（本科）

1、计算机硬件基础课程设计(Curriculum Design of Fundamentals of Computer Hardware)课程代码：06460056学分：1.0周数：1周（其中：讲课 学时；设计 学时；上机18学时；答辩2学时）先修课程：计算机硬件基础适用专业：信息安全教材：数字逻辑设计与计算机组成，美尼克罗斯法拉菲著，戴志涛等译，机械工业出版 社,2017. 06一、课程性质与目标（-）课程性质计算机硬件基础课程设计是信息安全专业必修的实践性教学环节之一，是对计算机硬件 基础课程所学知识进行的一次全面的综合训练。通过学生完成所要求的设计题目，进一步融会贯 通课堂教学内容，并将课程

2、实验中设计的计算机功能部件联系起来，加深对计算机硬件系统的组成 及工作原理的理解。培养学生综合运用所学知识的能力，锻炼学生分析问题、解决问题的能力，并 提高实践能力和基本的科研工作能力。（二）课程目标课程目标1：掌握模型机结构和CPU数据通路的设计原理，理解指令系统的实现原理。课程目标2：掌握控制器的设计原理，理解CPU的硬件设计，用硬件描述语言设计控制模块。课程目标3：掌握设计与调试工具的使用。能够设计调机程序，能够利用工具协助分析运行结 果；在出现错误时，能够利用工具分析、查找错误原因，快速地定位设计错误。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点1

3、-2, 3-1.毕业要求指标点1-2：掌握计算机基础知识。.毕业要求指标点3-1：掌握对计算机系统进行分析和总体设计的方法与过程。课程目标毕业要求指标课程目标1课程目标2课程目标3毕业要求1-2毕业要求3-1二、内容与进度安排.内容及要求（一）题目：模型计算机设计（1）设计任务针对给定的教学模型机，设计控制器，实现该模型机的指令系统。通过课程设计理解指令的执 行过程，指令系统与硬件的关系，进而加深对计算机硬件结构和工作原理的理解。（2）内容安排1）熟悉设计和调试方法；2）运算类指令的设计与调试；3）访存指令的设计与调试；4）分支指令的设计与调试；（二）要求：（1）针对每一条指令必须编写相应的调

4、机程序进行测试与验证；（2）课程设计报告内容要包括硬件设计的关键代码，相应的调机程序及测试结果和分析，具体 情况视选题而定，报告需A4纸打印提交，完整代码无需打印。.进度安排（一周以上的可按周/天填写，一周以内可按天填写；或按设计内容、模块填写）序号设计内容时间支撑的课程目标1熟悉设计和调试方法1天1, 2, 32运算类指令的设计与 调试1天1, 2, 33访存指令的设计与调 试1天1, 2, 34条件转移指令的设计 与调试2天1, 2, 3三、考核与成绩评定.考核材料实际操作、答辩、课程设计报告。.考核要求及权重考核内容考核要求考核权重备注预习检查准备设计和测试方案10%实作检查设计能力和调试能力50%陈述答辩陈述设计并回答问题10%课程设计报告完整表述设计及结果30%注：可根据实际情况安排考核内容。四、大纲说明.学生在本课程设计前应学习过计算机硬件基础这门课。.参考文献1逻辑与计算机设计基础（原书第4版），美马诺 等著，邙继顺 等译，机械工业出版 社，2012年6月第1版。2计算机组成原理（第二版），肖铁军等编著，清