《计算机组成原理》教学大纲-信息与计算科学专业

1、计算机组成原理课程教学大纲课程名称计算机组成原理/ CONSTITUTES PRINCIPLE OF COMPUTER课程编码10000502610 课程类型专业选修课课程性质专业主干课适用范围信息与计算科学专业、信息安全专业学分数2先修课程程序设计语言、操作系统原理学时数36实验/实践学时无课外学时无考核方式考查一、教学大纲说明 (一)、课程的地位、作用与任务计算机组成原理是信息类计算机应用专业学生必修的公共基础课之一，是一门涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程。在计算机软硬件课程的设置上，它起着承上启下的作用。其特点是概念多、内容全面、涉及硬件内容，系统性强，其整体实现思想和技术理解有点难

2、度。(二)、课程的教学目的要求计算机组成原理对建立计算机整体概念，因此本课程的目的是使学生通过本课程的学习，理解计算机系统的基本概念和主要结构，掌握其工作原理，了解它的发展的新技术、新动向，从而为学生以后在各类计算机上从事开发和应用的需要。 掌握：基本概念包括：计算机系统组成及层次结构、运算方法和运算器、存储系统与指令系统、中央处理器、总线系统、外围设备、输入输出系统等。 基本知识：计算机系统的基本结构和工作原理以及有关的新技术。 理解重点：运算器结构、存储系统的管理方法、指令格式、中央处理器的结构和控制、外围设备通信控制方式。 难点：运算方法及运算器、中央处理器、输入输出控制方式。 (三)、

3、课程的教学方法和手段、本课程概念多、较抽象、涉及面广，因此教学形式以讲授方式为主。、为加强和落实动手能力的培养，应充分重视实践性教学环节，配合主教材、辅助教材、CAI、网络教材、试题库、实验教材综合使用，力求形成理论、抽象、设计三过程相统一的课程体系。、对关键性概念、整体实现思想方面的问题可辅以课堂讨论的形式。、如条件许可，应利用网络技术进行授课、答疑和讨论。 (四)、课程与其它课程的联系 先修课为：计算机应用基础、操作系统原理、电子电路基础的知识(五)、教材与教学参考书 教材：白中英，计算机组成原理(第三版、网络版) ，清华大学出版社，2008年3月 二、课程的教学内容、重点和难点1.课程以

4、文字教材为主(包括主教材和实验教材两部分),文字教材担负起形成整个课程体系系统性和完整性的任务，是学生学习的主要媒体形式。因此教材要概念清晰、条理分明、深入浅出、便于自学，并要注意加强导学。在内容上要紧密围绕培养目标，突出重点、兼顾一般，反映当代最新技术及应用。2.教材及课件作为文字教材的强化媒体，配合文字教材讲授课程的重点、难点以及问题的分析方法与思路。两者互相补充，彼此配合。教学要求的层次：课程的教学要求在每一章教学内容之后给出，大体上分为三个层次：了解、理解和掌握。了解即能正确判别有关概念和方法；理解是能正确表达有关概念和方法的含义；掌握是在理解的基础上加以灵活应用。第一章 计算机系统概

5、论教学内容：介绍计算机的分类与应用，硬件、软件的组成，系统的多级层次结构。教学要求： 1、重点：计算机系统的软硬件的多级层次结构。 2、难点：计算机基本构成和工作原理。 3、了解：多级层次结构的内容。第二章 运算方法和运算器教学内容：计算机中数据和文字的表示方法，定点运算方法和定点运算器的组成，浮点运算方法和浮点运算器组成。教学要求：、重点：定点数、浮点数的几种表示方法，原码、反码、补码、移码及其用法。字符与汉字编码，运算器构造、运算方法、及并行技术措施。 、难点：先行进位、阵列乘除法、流水线等并行技术。 、了解：运算器的新发展。教学建议：运算方法和运算器既是本课程的重点，又是难点，可组织适当

6、讨论，多加练习，适当开设习题课，利用CAI，鼓励学生积极思考，多提问题。第三章 存储系统教学内容：存储系统的分类、分级结构与主存的技术指标；SRAM、DRAM、EPROM、闪存等工作原理和扩充容量的方法；CACHE、虚拟存储器。教学要求： 1、重点：计算机采用多级存储体系结构，即CACHE、主存、外存。常用的各种存储器的工作原理和技术特性，CACHE、虚存的作用。 2、难点：各种存储器的工作原理、优缺点和评价。 3、了解：并行技术、虚拟存储器的类型与优缺点、存储的保护。第四章 指令系统教学内容：指令系统的发展与性能要求，指令格式、分类和功能；寻址方式。 教学要求：、重点：指令格式和寻址方式。

7、、难点：RISC、CISC指令系统。、了解：各种寻址方式的工作原理。第五章 中央处理器教学内容：CPU的基本组成和功能；指令周期、时序产生器、微程序控制器、硬布线控制器、各种CPU及新技术。教学要求：、重点：CPU的基本组成和功能；指令周期的概念；时序产生器、微程序控制器、硬布线控制器的基本思想。 、难点：流水CPU的并行技术。 、了解：多媒体CPU、MMX技术、奔腾CPU技术 第六章 总线系统教学内容：总线技术在计算机领域中占重要地位。总线系统概念和技术，PCI总线。教学要求：、重点：总线系统的作用；总线的标准化；PCI总线相关标准和应用。 、难点：总线的核心问题：总线仲裁和策略；总线定时。

8、 、了解：总线技术的新发展。第七章 外围设备教学内容：外围设备的基本概念和工作原理。教学要求：1、重点: 外围设备的分类、技术特性。 2、了解: 外围设备的新发展和应用，CDROM、RAID、高精MONITOR等。第八章 输入输出系统教学内容：I/O系统的接口、管理部件及有关软件；外围设备的定时方式和信息交换方式；程序中断方式、DMA方式、通道方式、并行、串行标准接口。 教学要求：1、重点:CPU对外围设备的五种管理方式及其技术特性；。 2、难点:DMA、PPU、通道方式、程序中断方式的工作原理及其比较。 3、了解:I/O标准接口。三、主要教学媒体的使用与学时分配 教学内容 各教学环节学时分配章节 主要