计组第0章1课程070901

1、计算机计算机(组成组成)原理原理北京联大信息学院北京联大信息学院李天工李天工l主题主题：学号，姓名，计算机原理：学号，姓名，计算机原理计算机定义：计算机定义： 用数字用数字( (逻辑门逻辑门) )电路电路 自动处理自动处理 信息的工具。信息的工具。工欲善其事工欲善其事, ,必先利其器必先利其器 电平电平, ,二进制二进制, ,大规模大规模研发研发, ,应用应用编码编码( (二二),),存放存放指令指令( (二二),),改变电平改变电平( (控制控制) )传递传递, ,逻辑运算逻辑运算, ,算术运算算术运算课程概况课程概况 提出问题：提出问题：1.1. 计算机原理计算机原理讲什么？讲什么？2.2

2、. 计算机原理计算机原理好学吗？好学吗？3.3. 计算机原理计算机原理怎么考试？怎么考试？4.4. 计算机原理计算机原理学习的要求是什么？学习的要求是什么？课程概况课程概况提出问题提出问题1 1：计算机原理计算机原理讲什么？讲什么？分析问题的思路：分析问题的思路： 1. 1. 看计算机是如何工作的？看计算机是如何工作的？ 2. 2. 总结出计算机的定义是什么？总结出计算机的定义是什么？ 3. 3. 分析计算机原理包括什么？分析计算机原理包括什么？了解计算机工作：了解计算机工作：例：例：让计算机实现以下让计算机实现以下任务任务：计算：计算100100100h100h？并将结果保存在并将结果保存在

3、16920h16920h的字单元内。的字单元内。编程运行条件：编程运行条件：cs=1000h,ip=100h,ds=1492hcs=1000h,ip=100h,ds=1492h编写汇编编写汇编指令指令movmovax,100ax,100addaddax,100hax,100hmovmov2000h,ax2000h,ax将机器指令装入计算机的将机器指令装入计算机的存储器存储器计算机计算机自动自动地进行地进行计算计算( (执行执行) )计算机工作过程计算机工作过程演示演示机器指令机器指令b8 b8 64 oo64 oo05 05 00 0100 01a3 00 20a3 00 20汇编汇编8088

4、计算机工作过程：计算机工作过程：100100h课程概况课程概况讨论问题：讨论问题：1. 1. 学习计算机时，是学习软的东西？还学习计算机时，是学习软的东西？还是学习硬的东西？是学习硬的东西？2. “2. “计算机原理计算机原理”中软的东西包括哪些？中软的东西包括哪些？3. “3. “计算机原理计算机原理”中硬的东西包括哪些？中硬的东西包括哪些？4. 4. 软的东西是如何放进计算机中的？软的东西是如何放进计算机中的？5. 5. 硬的东西最少应该包括哪些部分？硬的东西最少应该包括哪些部分？课程概况课程概况结论：结论：计算机原理计算机原理讲如下讲如下内容内容0 0 课程概述课程概述1 1 学时学时1

5、 1 计算机的编码系统计算机的编码系统9 9 学时学时2 2 计算机的运算过程计算机的运算过程8 8 学时学时3 3 计算机的存储系统计算机的存储系统10 10 学时学时4 4 计算机的指令和控制器计算机的指令和控制器12 12 学时学时5 5 总结复习总结复习4 4 学时学时44 44 学时学时第第1 1章章 计算机的编码系统计算机的编码系统1.1 1.1 计算机系统计算机系统1.2 1.2 电子记数基础电子记数基础1.3 1.3 有符号数的编码方法有符号数的编码方法1.4 1.4 字符的编码方法字符的编码方法1.5 1.5 校验编码校验编码第第2 2章章 计算机的运算过程计算机的运算过程2

6、.1 2.1 加减法运算及实现过程加减法运算及实现过程 2.2 2.2 乘法运算及实现过程乘法运算及实现过程 2.3 2.3 浮点数的运算浮点数的运算第第3 3章章 计算机的存储系统计算机的存储系统3.1 3.1 计算机存储系统计算机存储系统 3.2 3.2 计算机的主存储器计算机的主存储器3.3 3.3 高速缓冲存储系统高速缓冲存储系统3.4 3.4 虚拟存储系统虚拟存储系统第第4 4章章 计算机的指令和控制器计算机的指令和控制器4.1 4.1 计算机的指令系统计算机的指令系统4.2 4.2 计算机的微处理器计算机的微处理器4.3 4.3 计算机的控制器计算机的控制器4.4 4.4 微程序控

7、制器工作原理微程序控制器工作原理4.5 4.5 微程序控制器设计技术微程序控制器设计技术课程大纲课程大纲课程概况课程概况提出问题提出问题2 2：计算机原理计算机原理好学吗？好学吗？分析问题的思路：分析问题的思路： 1. 1. 从前述的课程内容去体会。从前述的课程内容去体会。 2. 2. 从课程的性质和特点去体会。从课程的性质和特点去体会。 3. 3. 从教学的重点和难点去体会。从教学的重点和难点去体会。分析说明如下：分析说明如下：本课程的性质与特点本课程的性质与特点1. 1. 性质性质计算机计算机( (组成组成) )原理原理主要学习的是计算主要学习的是计算机运行的各种基本工作原理，因此，它机运

8、行的各种基本工作原理，因此，它是计算机学科的基础，是学科整体知识是计算机学科的基础，是学科整体知识结构中不可缺少的一部分。本课程的学结构中不可缺少的一部分。本课程的学习对今后在学科上的深造、发展起重要习对今后在学科上的深造、发展起重要作用。作用。本课程的性质与特点本课程的性质与特点2. 2. 关联课程关联课程 数字逻辑技术数字逻辑技术 计算机基础计算机基础 汇编语言程序设计汇编语言程序设计本课程的性质与特点本课程的性质与特点3. 3. 特点特点本课程本课程特点：特点：以数字电路为基础以数字电路为基础以工作原理和实现过程为主干以工作原理和实现过程为主干以典型硬件以典型硬件/ /汇编软件相结合为背

9、景汇编软件相结合为背景本课程的性质与特点本课程的性质与特点4. 4. 课程内容安排的原则：课程内容安排的原则：单机背景单机背景内部结构内部结构( (功能模块功能模块, ,非具体电路非具体电路) )工作原理工作原理本课程的重点与难点本课程的重点与难点1. 1. 重点重点信息组织：信息组织：数据的编码，字符的编码，数据的编码，字符的编码， 指令的编码。指令的编码。信息保障：信息保障：奇偶校验，循环冗余校验奇偶校验，循环冗余校验 （crccrc校验）。校验）。信息存储：信息存储：主存储器，主存储器，cachecache存储系统，存储系统， 虚拟存储系统，辅存。虚拟存储系统，辅存。本课程的重点与难点本

10、课程的重点与难点信息处理：信息处理：数据运算过程，运算器结构，数据运算过程，运算器结构， 运算器工作过程。运算器工作过程。信息控制：信息控制：指令执行过程，微程序控制器指令执行过程，微程序控制器 工作原理，微程序设计技术，工作原理，微程序设计技术， cpucpu设计技术。设计技术。信息传输：信息传输：数据输入输出通道，数据传数据输入输出通道，数据传 输方式。输方式。本课程的重点与难点本课程的重点与难点2. 2. 难点难点 计算机组成原理计算机组成原理主要学习计算机的主要学习计算机的基本工作原理，因此，基本工作原理，因此，理论性强，抽象性强。理论性强，抽象性强。计算机是多种部件组成的整体，因此，

11、计算机是多种部件组成的整体，因此，内容内容多，且相互关联。多，且相互关联。 学习时，如何学习时，如何加强理解加强理解，如何，如何衔接内容衔接内容，如何应用理论和有关技术、知识如何应用理论和有关技术、知识解决一个给解决一个给定的问题定的问题，就成为学习的难点。，就成为学习的难点。课程概况课程概况讨论问题：讨论问题：1. 1. 你认为本课程好学吗？你认为本课程好学吗？2. 2. 你的相关课程掌握的怎么样？你的相关课程掌握的怎么样？3. 3. 你认为怎样才能将本课程学好？你认为怎样才能将本课程学好？课程概况课程概况结论：本课程不是一门轻而易举能学好的结论：本课程不是一门轻而易举能学好的课程。课程。

12、本课程具有相当的本课程具有相当的理论性（原理和设计）理论性（原理和设计）综合性（软的和硬的）综合性（软的和硬的）繁杂性（各部件相互关联）繁杂性（各部件相互关联）课程概况课程概况提出问题提出问题3 3：计算机原理计算机原理怎么考试？怎么考试？课程考核方式课程考核方式 考试安排：考试安排：课程安排期末考试课程安排期末考试 考试方式：限制考试方式：限制开卷开卷, ,只允许带个人的笔记只允许带个人的笔记, , 必须是本，不得复印。必须是本，不得复印。课程成绩评定方式课程成绩评定方式 总评成绩：总评成绩：期末考试成绩期末考试成绩7070 平时成绩平时成绩3030 平时成绩：平时成绩：根据根据平时记录进行

13、综合评定。平时记录进行综合评定。课程概况课程概况提出问题提出问题4 4：计算机原理计算机原理学习的要求学习的要求是什么？是什么？本课程的教学要求本课程的教学要求1. 1. 课堂教学要求课堂教学要求课堂要求：课堂要求：必须必须带书带书, ,教学过程会尽量使用教教学过程会尽量使用教材上的图表进行讲解，同时指定教材上的材上的图表进行讲解，同时指定教材上的复习内容。课上复习内容。课上做笔记做笔记, ,并进行抽查。回答并进行抽查。回答课堂提问课堂提问, ,遵守遵守课堂纪律课堂纪律。课程实验：无课程实验：无平时记录：平时记录：出勤出勤, ,听课听课, ,笔记笔记, ,课堂发言课堂发言, ,课堂课堂纪律纪律

14、, ,作业情况。作业情况。( (凡考勤、纪律问题，以凡考勤、纪律问题，以负分形式计入平时成绩负分形式计入平时成绩) )本课程的教学要求本课程的教学要求2. 2. 课后教学要求课后教学要求作业要求：作业要求： 独立按时完成课后作业。独立按时完成课后作业。 用用1616开纸写作业，开纸写作业， 必须抄题，书写工整。必须抄题，书写工整。 每周二上课铃前交作业。每周二上课铃前交作业。自学要求：自学要求：由于教学时间关系，若干教学内由于教学时间关系，若干教学内容将布置自学容将布置自学, ,这些内容属期末考核范围。这些内容属期末考核范围。本课程的教学要求本课程的教学要求3. 3. 课程答疑安排课程答疑安排

15、答疑时间：答疑时间：每周二中午至下午每周二中午至下午3:00(3:00(或约时间或约时间) )答疑地点：答疑地点：北院北院a a楼楼5 5层层519 519 网络教研室网络教研室鼓励鼓励有问题时，及时答疑。有问题时，及时答疑。课程概述课程概述-1(-1(学时学时) )第第1 1章章 计算机的编码系统计算机的编码系统-9-91.1 1.1 计算机系统计算机系统-2-21.2 1.2 电子记数基础电子记数基础-1-11.3 1.3 有符号数的编码方法有符号数的编码方法-4-41.4 1.4 字符的编码方法字符的编码方法-0.4-0.41.5 1.5 校验编码校验编码-1.6 -1.6 （4,2,4

16、4,2,4）第第2 2章章 计算机的运算过程计算机的运算过程-8-82.1 2.1 加减法运算及实现过程加减法运算及实现过程-3-3 2.2 2.2 乘法运算及实现过程乘法运算及实现过程-1-1 2.3 2.3 浮点数的运算浮点数的运算-3-3习题课习题课-1 -1 （2,0,2,42,0,2,4）第第3 3章章 计算机的存储系统计算机的存储系统-10-103.1 3.1 计算机存储系统计算机存储系统-0.4-0.43.2 3.2 计算机的主存储器计算机的主存储器-3.6-3.6( (基础基础2 2扩展扩展2)2)3.3 3.3 高速缓冲存储系统高速缓冲存储系统-3-33.4 3.4 虚拟存储

17、系统虚拟存储系统-2-2习题课习题课-1 -1 （2,4,2,42,4,2,4）第第4 4章章 计算机的指令和控制器计算机的指令和控制器-12-124.1 4.1 计算机的指令系统计算机的指令系统-3-3( (基础基础1 1扩展扩展2)2)4.2 4.2 计算机的微处理器计算机的微处理器-0.5-0.54.3 4.3 计算机的控制器计算机的控制器-0.5-0.54.4 4.4 微程序控制器工作原理微程序控制器工作原理-4-44.5 4.5 微程序控制器设计技术微程序控制器设计技术-2-2习题课习题课-1(-1(指令指令)+1()+1(控制器控制器) ) （2,4,4,42,4,4,4）课程大纲

18、课程大纲计算机计算机( (组成组成) )原理原理习题习题第第1 1章章: :系统系统 p145(p145(发展发展),7(),7(普及普及) p141() p141(语言语言),2(),2(硬件组成硬件组成) )p148(p148(冯机冯机) )第第1 1章章: :记数记数 p1032(p1032(数制数制) )，第第1 1章章: :编码编码 p1034(p1034(数数原补反原补反),5(),5(原原补补) )，p10312(p10312(数数移码移码), 6(), 6(补补真真) )， p10314(bcdp10314(bcd码码) ) 第第1 1章章: :校验校验 p10329(p10329(奇偶校验奇偶校验) )，crccrc补充题补充题第第2 2章章: :运算运算 p10315(p10315(补加补加),16(),16(补减补减), p10317(), p10317(移加减移加减),),第第2 2章章: :浮点浮点 p1038(p1038(浮点码浮点码),9(),9(浮点码浮点码),25(),25(浮点加浮点加乘乘) )不做除不做除第第3 3章章: :主存主存 p2531(p2531(存储系统层次存储系统层次) )，p1261(romp1261(rom用途用途),p1262(dram),p1262