《计算机组成原理》课程教学大纲

1、学习文档仅供参考电脑组成原理课程教学大纲课程代码： 7b1103 学分： 3 学时： 48 执笔人：唐明审核人：一、课程性质专业技术课二、适用专业电脑科学与技术本科专业三、教学任务通过教学和实践，使学生了解电脑系统的基本组成原理；掌握电脑系统硬件的基本组成和各功能部件的工作原理；掌握信息、数据表示与指令结构类型及指令执行原理；掌握程序和数据在电脑中是如何存储的以及指令在电脑中的编译和执行过程。 掌握电脑与外部设备之间的接口技术与原理；了解电脑外部设备的基本结构与工作原理。 并能够用课程中的学到的知识， 对电脑系统硬件进行初步设计、组装和调试。四、教学基本要求1掌握电脑的基本组成、数字化概念、存

2、储程序工作方式概念和冯诺依曼体制。熟悉电脑硬件系统的组织， 掌握电脑系统的层次结构概念，熟悉电脑的特点和主要性能指标。2熟悉进位计数制基本概念，掌握原码、补码等表示方法及其相互转换；掌握定点数和浮点数的表示方法。了解算术逻辑部件基本单元的工作原理和alu的构成方法，掌握补码加减法和溢出判断方法。掌握定点乘法、除法运算规则，了解浮点运算方法。3掌握存储体系的层次结构，了解存储器的各种分类方法及各自的特点，熟悉半导体存储器的工作原理。 掌握主存储器与cpu 的连接方法、 主存储器系统的设计方法。掌握cache 的基本工作原理，熟悉cache 与主存的映射方式以及cache 中主存块的替换算法。掌握

3、虚拟存储器的概念，熟悉段式、页式、段页式学习文档仅供参考虚拟存储管理。4熟悉指令的基本格式，了解定长操作码指令格式，熟悉扩展操作码指令格式，掌握扩展操作码指令集设计的基本方法。掌握指令的寻址方式。 熟悉 cisc和 risc的基本概念。5熟悉 cpu 的功能和基本组成结构，掌握指令的执行过程。熟悉控制器的功能，掌握微程序控制方式的基本思想，掌握微程序控制器组成、工作原理。熟悉指令流水线的基本概念，掌握流水cpu 的工作原理。6掌握总线的基本概念，了解总线的分类和性能指标，熟悉总线的仲裁方式和定时操作方法，熟悉常用的总线标准。7熟悉常用外部设备。掌握i/o 接口功能和基本结构，掌握i/o 端口的

4、编址方法。熟悉主机与外设的信息交换方式。 掌握中断的基本概念、 中断响应过程、中断处理过程， 熟悉中断嵌套和中断屏蔽的概念。了解 dma 控制器的基本组成和数据传输的过程。五、教学时间安排课程章数主要内容理论学时 实践学时第一章电脑系统概述4 0 第二章运算方法和运算器4 4 第三章内部存储器4 4 第四章指令系统6 4 第五章中央处理器4 2 第六章总线系统4 0 第七章外围设备2 2 第八章输入输出设备4 0 总课时数32 16 六、本门课程与其它课程关系先修课程：数字逻辑与数字系统 、 汇编语言程序设计 。学习文档仅供参考并行课程：电脑组成原理实验。后续课程：接口与通信、 电脑体系结构。

5、七、主要教学方法在课程的教学过程中， 重点学习电脑硬件的组成原理及各部件知识，加强实践性环节，将课堂面授、上机实验相结合，采用演示教学、案例教学等多种教学方式，鼓励学生自主学习，进一步培养学生分析问题和解决实际问题的能力。八、考核方式采用平时考核和课程结束综合考核相结合，平时考勤及作业占总成绩的30% ，课程结束笔试考核占70% 。九、教材及主要参考资料电脑组成原理第四版 科学出版社白中英十、教学主要内容纲要第一章电脑系统概述一、教学目的与要求1了解电脑的分类与应用；2熟悉电脑的硬件组成与发展；3熟悉电脑的软件组成与发展；4了解电脑系统的层次结构。二、教学的重点和难点重点：电脑硬件及软件的组成

6、。难点：电脑硬件的组成。三、教学主要内容电脑的分类及发展；电脑硬件组成；电脑软知识；电脑的层次结构。四、实践教学安排电脑软硬件的组织安装五、教学方法与手段以课堂教学为主， 课堂教学互动， 教师给学生演示硬件实物， 组织学生上讲学习文档仅供参考台执教。六、作业、习题、案例或思考讨论题课后习题第二章 运算方法和运算器一、教学目的与要求1掌握数据与文字在电脑中的表示方法；2掌握定点加减法运算；3掌握定点乘除法运算；4了解定点运算器的组成；5掌握浮点数运算方法和了解浮点运算器。二、教学的重点和难点重点：定点及浮点的运算，定点及浮点运算器的组成。难点：定点及浮点的运算。三、教学主要内容数据与文字的表示方

7、法； 定点数的加减乘除法； 定点运算器的组成； 浮点运算方法及浮点运算器。四、实践教学安排课后习题 1516，加法器，乘法器的设计实验五、教学方法与手段以课堂教学为主， 课堂教学互动， 教师带领学生实验室做实验，组织学生上讲台执教。六、作业、习题、案例或思考讨论题第二章课后习题 1-10 第三章 内部存储器一、教学目的与要求1了解存储器分类、技术指标、存储子系统的分级结构；学习文档仅供参考2掌握 sram 的组成与功能、 dram 的组成与功能、存储器的扩展；3了解 rom 的分类、主存的构造方法；4熟悉 cache 的基本原理、地址映射及替换策略。二、教学的重点和难点重点：存储器的扩展、 c

8、ache 的基本原理、主存与cache 的地址映射。难点：存储器的扩展、主存与cache 的地址映射。三、教学主要内容存储器的分类； sram 及 dram 存储器结构； cache 存储器。四、实践教学安排存储器的读取实验，存储器的扩展实验五、教学方法与手段以课堂教学为主， 课堂教学互动， 教师组织学生实验室做实验，组织学生上讲台执教。六、作业、习题、案例或思考讨论题第三章课后习题 15,8-11 第四章 指令系统一、教学目的与要求1了解指令系统的发展与性能要求；2了解指令的格式；3掌握指令和数据的寻址方式；4了解指令的分类及简明指令系统。二、教学的重点和难点重点：指令和数据的寻址方式、简明

9、指令系统。难点：指令和数据的寻址方式。三、教学主要内容指令系统地发展及性能要求；指令的操作码及地址码；寻址方式。学习文档仅供参考四、实践教学安排汇编程序编写： 1100累加，大小写字母转换等程序编写五、教学方法与手段以课堂教学为主，课堂教学互动，教师带领学生画程序流程图，编写程序，组织学生上讲台执教。六、作业、习题、案例或思考讨论题第四章课后习题 3-6 第五章 中央处理器一、教学目的与要求1了解 cpu 的功能与组成；2掌握指令周期极其表示；3了解时序产生器组成与功能、控制器的控制方式；4了解微控制器的组成与功能、微程序设计技术、硬布线控制器的设计思想。二、教学的重点和难点重点：cpu 的功

10、能及组成、指令周期及其表示、时序产生器及微控制器的组成和功能。难点：指令周期及其表示。三、教学主要内容cpu 的功能及组成；时序产生器和控制方式；微处理控制器。四、实践教学安排微处理器实验五、教学方法与手段以课堂教学为主， 课堂教学互动， 教师带领学生实验室做实验，组织学生上讲台执教。六、作业、习题、案例或思考讨论题第五章课后习题 23,16-17 学习文档仅供参考第六章 总线系统一、教学目的与要求1了解总线的基本概念；2掌握总线接口技术级总线仲裁；3熟悉总线的定时和总线数据传送模式。二、教学的重点和难点重点：总线的内部接哦股、信息的传送方式、总线仲裁、总线定时、总线上数据传送模式。难点：总线

11、定时、总线仲裁。三、教学主要内容总线的概念和结构形态；总线接口；总线仲裁；总线定时和数据传送模式。四、实践教学安排总线定时和数据传送实验五、教学方法与手段以课堂教学为主，课堂教学互动，组织学生上讲台执教。六、作业、习题、案例或思考讨论题第六章课后习题 3,9 10,13,18 第七章 外围设备一、教学目的与要求1了解外围设备的功能及分类；2掌握磁存储设备的原理、组成、分类及技术指标；3了解磁带存储设备和光存储设备。二、教学的重点和难点重点：磁存储设备的原理。三、教学主要内容外围设备分类；磁盘存储设备；光盘存储设备。学习文档仅供参考四、实践教学安排认识和操作外围设备：包括光驱，打印机，扫描仪的操作五、教学方法与手段以课堂教学为主， 课堂教学互动， 教师带领学生操作外围设备，组织学生上讲台执教。六、作业、习题、案例或思考讨论题第七章课后习题 411,13第八章输入输出设备一、教学目的与要求1了解外围设备的速度分级与信息交换方式；2掌握程序查询方式、程序中断方式、dma 方式、通道方式。二、教学的重点和难点重