组成原理(课程)教学大纲

贵阳学院关于本科课程教学大纲编写与管理的有关规定课程教学大纲是执行培养方案、实现培养目标的教学指导文件，是组织教学、进行课堂教学质量评价和教学管理的主要依据。为了进一步规范教学管理 ，提高教学质量；为了迎接教育部2008年对本院的综合评估而做好所需的材料，特制订本规定。一、课程教学大纲的制定 1.各专业教学计划中所列的课程必须制定教学大纲，无教学大纲，或教学大纲不符合要求的课程不能开课。 2.课程教学大纲由各系部组织教研室编写。教研室可安排教学经验丰富的教师或组织编写小组编写教学大纲初稿。初稿交教研室初审，系部审核后报教务处批准。 3.课程教学大纲的制定要符合时代要求，体现教育教学观念的更新和教育思想的转变。在教学内容与体系方面，要正确处理经典性与现代性、基础性与先进性的关系；在教学方法上，要充分调动学生学习积极性和参与性，努力做到传统教学手段和现代教育技术的协调应用；处理好理论教学与实践教学的关系，做到理论教学与实践教学并重，在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力。 4.课程教学大纲的制定，要符合在实施教学计划过程中整体优化的原则，从本课程在人才培养中地位及作用的角度，设计课程的教学目的、要求、内容及各教学环节的安排，并注意与相关课程的联系与分工，以避免教学内容的重复和遗漏。 5.课程教学大纲的编写应当规范化，格式及内容应与本规定中指导性格式相统一，做到名词术语规范、意义准确明了、文字简明扼要。 6.国家精品课程、院级精品课程、重点课程的教学大纲，应在课程体系、教学内容、教学方法、教学手段以及教学环节的安排等方面有拓展和创新，突出培养学生的创新精神和创造能力。 二、课程教学大纲的管理 1.课程教学大纲是组织课堂教学和考核的依据，教学大纲一经批准必须严格执行，以保证课堂教学的连续性、稳定性。 2.根据学科的发展变化，教研室需要对教学大纲做部分修订、调整时，可向系部、教务处提出申请，同时报送新修订的课程教学大纲（局部修改的报送修改部分），系部审批、教务处备案后方可生效。 3.课程教学大纲属教学系部、学院基本教学文件，由教学系部、学院统一论证审批、统一管理和印发。 三、课程教学大纲的内容课程教学大纲的基本内容包括：基本情况，性质及目的，教学内容，教学的基本要求，学时分配，教材及参考教材等。 1.基本情况：课程编号；适用专业；学时数；学分数；执笔人及编写日期；审核人及审核日期等。 2.性质和目的：课程授课对象；基础课、专业基础课或专业课；在人才培养过程中的地位及作用；在思想、知识和能力等方面达到的教学目标。3.教学内容：分章节详细编写主要内容，重点和难点，教学要求；按“了解”、“理解”、“掌握”三个层次写明各章节的主要内容和应达到的要求。“了解”：学生应能辨认的科学事实、概念、原则、术语，知道事物的分类、过程及变化倾向，包括必要的记忆。 “理解”：学生能用自己的语言把学过的知识加以叙述、解释、归纳，并能把某一事实或概念分解为若干部分，指出它们之间的内在联系或与其它事物的相互关系。 “掌握”：学生能根据不同情况对某些概念、定律、原理、方法等在正确理解的基础上结合事例加以运用，包括分析和综合。 4.教学基本要求备课：每次课有教案，每个章节有重点、难点及处理方法；课堂讲授：包括教学方法、教学手段等；教学辅助资料：习题集、习题库，试题集、试题库，CAI课件等；实践教学：实践的内容及要求，小论文、课程设计、试验实践制作或实验报告；作业与辅导：布置习题的目的，分章节的习题量；考核：考核形式，题型及所占比例；平时作业、随机考核与实践、期末考核所占比例。5.与其它课程的联系与分工 本课程的先修课及后续课，本课程在教学内容及教学环节等方面与相关课程的联系与分工。 6.建议教材及参考教材 7.学生阅读书目及参考文献四、课程教学大纲参考格式贵阳学院课程教学大纲组成原理（课程）教学大纲课程编号 适用专业 学时数 学分数 执笔人及编写日期 审核人及审核日期 系别 教研室 编印日期 一、课程性质和教学目的：汇编语言是高等院校计算机软、硬件及应用专业的专业基础（核心）课，它不仅是计算机原理、接口技术及操作系统等其它核心课程的先行课，而且对训练学生掌握程序设计技术、加深对计算机工作原理的理解有非常重要的作用。通过本课程的学习，使学习者掌握8086至Pentiun微处理器的寻址方式、指令系统及其汇编语言程序设计基本思想和方法,同时通过汇编语言程序设计进一步掌握利用程序设计充分发挥计算机效率的基本思想。通过上机实践熟悉上机操作和程序调试技术。二、课程教学内容：课程教学目的和要求：通过本门课程的教学，使学生掌握以下方面的内容：计算机组成原理的基本概念；数据表示与信息编码；运算器；指令系统；中央处理器；内存储器与存储系统；外部设备；输入输出系统。第一章 概论 教学目的和要求：了解计算机发展应用及概况，了解计算机软件与硬件系统的组成特点，掌握计算机硬件系统的基本组成和指令的执行过程概况，了解软件系统的种类和特点，理解虚拟机和实机的概念，了解描述计算机系统的性能参数，包括CPU字长、主频率、主存容量和软硬件配置的定义。重点：掌握Von Neumann 体系结构及其基本工作过程，初步建立整机的概念。难点：对计算机系统层次结构的定义的理解。1.1 电子计算机与存储程序控制1.1.1 电子计算机的发展概述1.1.2 存储程序概念1.1.3 计算机的硬件组成1.2 计算机系统1.2.1 计算机软件的基本内容1.2.2 硬件与软件的关系1.2.3 计算机系统的多层次结构1.2.4 不同对象观察到的计算机硬件系统1.3 计算机的工作过程与性能1.3.1 计算机的工作过程1.3.2 计算机的主要性能指标1.3.3 计算机系统的性能评价第二章 数据表示与信息编码教学目的和要求 ：掌握数据信息在机器中的表示方法，理解信息编码原理，掌握数的定点表示与浮点表示。了解数据校验的基本方法。重点：数的定点表示与浮点表示。难点：定点数与浮点数的表数范围。2.1 数制与编码2.1.1 进位计数制的基本概念2.1.2 计算机中常用的进位计数制2.1.3 各种数据间的相互转换2.1.4 十进制数的编码2.2 数值数据的表示2.2.1 无符号数和带符号数2.2.2 原码表示法2.2.3 补码表示法2.2.4 反码表示法2.2.5 三种码制的比较与转换2.3 数的定点表示与浮点表示2.3.1 定点表示法2.3.2 浮点表示法2.3.3 浮点数阶码的移码表示法2.3.4 实用浮点数举例2.4 非数据数据的表示2.4.1 ASCII字符编码方法2.4.2 统一代码（Unicode）2.4.3 汉字的编码方法2.5 现代微机系统中的数据表示举例2.6 奇偶校验码2.6.1 奇偶校验概念2.6.2 简单奇偶校验2.6.3 交叉奇偶校验第三章 运算器教学目的和要求：掌握算术逻辑运算的基本电路，定点加减运算的运算原理，定点乘除运算的运算原理，浮点数的加减乘除运算，了解运算器的基本组成与实例。重点：原码一位乘、补码一位乘、补码二位乘、原码一位除、补码一位除不恢复余数法、补码一位除恢复余数法难点：阵列乘除法器、ALU的进位逻辑。3.1 定点加减运算3.1.1 补码加减运算3.1.2 补码的溢出判断与检测方法3.1.3 补码定点加减运算的实现3.2 定点乘除运算3.2.1 补码的移位运算3.2.2 定点乘法运算3.2.3 定点除法运算3.2.4 阵列乘法器和阵列除法器3.3 规格化浮点运算3.3.1 浮点加减运算3.3.2 浮点乘除运算3.4 运算器的基本组成与实例3.4.1 运算器结构3.4.2 并行加法器的快速进位3.4.3 ALU举例3.4.4 浮点运算器举例第四章 指令系统教学目的和要求：掌握指令格式和寻址方式的基本概念，理解指令系统及分类、机器语言、汇编语言、高级语言之间的关系。了解指令系统的优化和发展。 重点：指令格式及寻址方式。难点：指令格式设计。4.1 指令格式4.1.1 机器指令的基本格式4.1.2 地址码结构4.1.3 指令的操作码4.2 寻址技术4.2.1 编址方式4.2.2 基本寻址方式4.3 堆栈与堆栈操作4.3.1 堆栈结构4.3.2 堆栈操作4.4 指令类型4.4.1 数据传送类指令4.4.2 运算类指令4.4.3 程序控制类指令4.4.4 输入输出类指令4.4.5 80X86指令系统举例4.5 汇编语言程序设计4.5.1 汇编语言程序4.5.2 分支/循环程序设计4.6 指令系统的优化和发展4.6.1 指令格式的优化4.6.2 从复杂指令系统到精简指令系统第五章 中央处理部件教学目的和要求：中央处理部件是本课程的重点。深刻理解并掌握指令周期、机器周期、节拍、工作脉冲与主脉冲以及微程序计数器、控制存储器的概念，掌握控制器的基本组成及各自的功能，理解组合逻辑控制器实现的方法以及微程序控制器的设计原理，掌握这两种方法实现控制的各自特点，掌握控制单元的设计方法，了解典型CPU的内部结构。重点：在于理解通过时序实现各种控制方式的原理难点：在于理解微程序控制器的实现方法。5.1 控制器的基本概念5.1.1 控制器的组成5.1.2 控制器的硬件实现方法5.2 时序系统与控制方式5.2.1 时序系统5.2.2 控制方式5.3 CPU的总体结构5.3.1 CPU的主要技术参数5.3.2 CPU专用寄存器的设置5.3.3 指令执行的基本过程5.3.4 指令的微操作序列5.4 微程序控制原理5.4.1 微程序控制的基本概念5.4.2 微指令编码法5.4.3 微程序控制器的组成和工作过程5.4.4 微程序入口地址的形成5.4.5 后继微地址的形成5.4.6 微程序设计5.5 控制单元的设计5.5.1 简单的CPU模型5.5.2 组合逻辑控制单元设计5.5.3 微程序控制单元设计5.6 典型CPU介绍5.6.1 8086微处理器5.6.2 80386微处理器5.6.3 Pentium系列微处理器第六章 内存储器与存储系统教学目的和要求：本章要求掌握存储器的分类以及RAM、 ROM、 CACHE的基本概念、工作原理和各自的特点，掌握主存储器的组织技术和存储器系统的层次结构，理解虚拟存储器的概念。重点：掌握存储系统的扩充方法。难点：主存储器的组织技术和虚拟存储器6.1 存储器的基本概念6.1.1 存储器分类6.1.2 存储系统层次结构6.2 半导体随机存储器和只读存储器6.2.1 半导体随机存储器(RAM)6.2.2 半导体只读存储器(ROM)6.2.3 动态RAM的刷新6.2.4 半导体存储器的封装6.3 内存储器的组成与控制6.3.1 内存储器的主要技术指标6.3.2 内存储器的存储单元和内存储器的基本结构6.3.3 内存容量的扩展6.3.4 数据通路匹配和存储器指口6.4 提高内存读写速度的技术6.4.1 FPM DRAM(fast page mode DRAM)6.4.2 EDO DRAM(extended data output DRAM)6.4.3 SDRAM(synchronous DRAM,同步DRAM)6.4.4 DDR SDRAM(double data rate SDRAM)6.4.5 Rambus DRAM6.5 双端口存储器和并行存储器6.5.1 双端口存储器6.5.2 并行内存6.6 高速缓冲存储器6.6.1 高速缓存工作原理6.6.2 CACHE的读写操作6.6.3 地址映像6.6.4 替换算法6.6.5 PC机中CACHE技术的实现6.7 虚拟存储器6.7.1 虚拟存储器的基本概念6.7.2 页式虚拟存储器6.7.3 段式虚拟存储器6.7.4 段页式虚拟存储器第七章 外部设备教学目的和要求：本章要求理解并掌握典型外部设备包括磁盘设备、光盘设备、键盘设备、打印设备和显示设备的基本原理。输入输出设备的种类繁多，应当从计算机系统整体的观点认识各个设备，并且能够理解必须通过硬件和软件技术的配合才能实现这些设备的功能。重点：掌握磁盘存储设备、显示设备的工作原理及相关计算。7.1 外部设备概述7.1.1 外部设备的分类7.1.2 外部设备的地位和作用7.2 磁记录原理7.2.1 磁表面存储器的读写7.2.2 磁表面存储器的技术指标7.2.3 数字磁记录方式7.3 磁盘存储器7.3.1 硬盘存储器的基本结构与分类7.3.2 硬盘驱动器7.3.3 硬盘的信息分布和磁盘地址7.3.4 硬盘存储器参数指标7.3.5 硬盘控制逻辑7.3.6 硬盘的分区域记录7.3.7 软硬盘存储器7.4 磁盘阵列(RAID)7.4.1 RAID简介7.4.2 RAID的分级7.5 光盘存储器7.5.1 光盘存储器的类型7.5.2 光盘存储器的组成及工作原理7.5.3 光盘驱动器7.6 键盘输入设备7.6.1 键开关与键盘类型7.6.2 键盘扫描7.6.3 微型机键盘7.7 其他输入设备7.7.1 鼠标7.7.2 扫描仪7.8 打印输出设备7.8.1 打印机概述7.8.2 打印机的主要性能指标7.8.3 针式打印机的工作原理7.8.4 喷墨打印机工作原理7.8.5 激光打印机的工作原理7.9 显示设备7.9.1 显示器概述7.9.2 CRT显示器7.9.3 字符显示器的工作原理7.9.4 图形显示器的工作原理7.9.5 视频显示器标准第八章 输入输出系统教学目的和要求： 本章要求掌握输入输出系统的基本功能、组织原则和输入输出方式，掌握总线概念和其分类，理解程序查询方式、中断和DMA方式工作原理，了解通道和IO处理机方式。了解接口设计的基本方法。重点：中断技术、DMA技术的工作原理8.1 主机与外设的连接8.1.1 输入输出接口8.1.2 接口的功能和基本组成8.1.3 外设的识别与端口寻址8.1.4 输入输出信息传送控制方式8.2 程序查询方式及其接口8.2.1 程序查询方式8.2.2 程序查询方式接口8.3 中断系统8.3.1 中断的基本概念8.3.2 中断请求和中断判优8.3.3 中断