上海金融学院本科课程教学大纲

上海金融学院本科课程教学大纲PAGEPAGE4上海金融学院本科课程教学大纲系部盖章课程名称计算机组成与结构英文名称Computerorganizationandarchitecture所属系部信息管理系主任签字课程代码23440161编写时间2006年1月课程学分4每周学时4课程建设负责人顾浩教师职称教授其他成员赵宝华、姜永辉、骆庆、刘亚彬、董建寅课程性质（针对本专业教学）□公共基础课□学科基础课专业基础课专业方向课□任意选修课课程级别□系级重点课程□院级重点课程□市教委重点课程市级精品课程□国家级精品课程网络资源精品课程网站（含电子教案、实验指导、习题集、试题库、参考资料、讲座等）教学目的：《计算机组成与结构》是计算机应用专业的一门专业基础课。在专业课中，其地位是起承上起下的作用，其前期课程为《数字逻辑电路》。通过本课程的学习，使学生能掌握计算机系统的基本概念和基本工作原理，了解各主要部件的硬件结构、相互联系和作用，从而对整个计算机系统从硬件角度有一个完整的了解，为学习后继课程及今后对计算机的应用和开发打下良好的基础。

教学内容学时分配安排：授课内容提要学时(讲授)备注(实验)第一章计算机系统概论8第二章信息表示与运算基础12第三章存储系统14第四章处理器技术14第五章输入输出系统16第六章计算机系统结构的发展（自学）实验一：通过拆装一台电脑,熟悉计算机各大部件的功能2实验二：汇编语言程序设计和上机过程2课程设计（详见实验教学大纲）10不在基本课时内主要教学内容：（可续页）第一部分教学内容第一章计算机系统概论[本章教学目的与要求]:1.本章是对计算机系统的基本概貌的叙述。通过本章的学习，要了解整个计算机系统由硬件和软件两大部分组成，其中硬件包括运算器、控制器、存储器、输入与输出设备等五大功能部件，通过“总线”相互连成一个完整的硬件系统，要重点掌握每一功能部件的基本功能；软件部分包括系统软件、应用软件和程序设计语言，要了解计算机系统的层次结构，及软件在计算机中的作用；要领会冯.诺依曼提出的存储程序的概念；要了解计算机的发展简史及计算机应用的几大领域。[本章主要内容]1.计算机系统简介2．图灵机3．计算机的基本组成4．计算机系统的性能指标[本章思考题与练习]1．兼容性是计算机的一个重要性能，请解释一下何为向上兼容？2．按照冯．诺依曼原理，现代计算机应具备哪些功能？3．如何理解软、硬件之间的等价性？.第二章信息表示与运算基础[本章教学目的与要求]1.本章是数字计算机设计与应用的基本理论之一，要求能熟练掌握并运用自如。通过本章的学习，要掌握计算机内最常用的信息编码方案，包括中西文字符编码、逻辑型数据的表示、数值型数据的表示与编码、不同进制数据间的转换、二进制数据算术与逻辑运算规则；要搞清定点数、浮点数的概念，能写出定点数、浮点数的表示范围；搞清真值、原码、补码、反码和移码的概念，能准确、熟练地表示和转换；要掌握十进制有权码中最常用的BCD码的编码与用法；了解几种常用的数据校验码（奇偶校验码、循环冗余码）的生成和校验方法。2、教学建议：本章讲解的内容是计算机专业学生必须掌握的基本功，故要求教师既要讲请概念，又要多举例子，多布置作业。[本章主要内容]1．常用的进位计数制及其相互转换2．数值数据的表示和运算3．非数值数据编码4．十进制数的编码5．数据校验码6．其他信息的表示[本章思考题与练习]1.习题集第三章判断题1-52.习题集第三章综合题1-5第三章存储系统[本章教学目的与要求]1．学习目的与要求：本章教学的要求是使学生掌握分级存储体系的形成，包括存储系统的性能要求、分层结构、虚拟存储器和Cache-主存结构；主存储器组成，包括理解存储器（RAM和ROM）存取信息的原理、组成与工作过程；熟练掌握用不同容量的存储器芯片组成满足一定要求的存储器的方法；了解并行存储结构和并行处理机中的存储组织及相联存储器的概念；了解辅助存储器的主要技术指标、磁表面存储器（含磁盘、磁带和光盘）及磁盘阵列RAID技术。2．本章知识点中，重点是：掌握各种类型存储器的性能、特点、组成及工作过程；了解CPU与Cache、主存、辅存之间的关系及交换信息的过程。难点是：用不同容量的存储器芯片组成满足一定要求的存储器的方法；高速缓冲存储器和虚拟存储器的地址映射的方法。本章教学可通过实物讲解，可使学生更易理解。[本章主要内容]1分级存储体系2主存储器3辅助存储器[本章思考题与练习]1.习题集第四章填空题1-102.习题集第四章选择题1-103.习题集第四章计算题1-8第四章处理器技术[本章教学目的与要求]目的与要求：通过本章的教学，要求学生掌握计算机控制器的功能、基本组成、两种实现方法（组合逻辑和微程序）及工作原理，并要求了解目前控制器中采用的新技术：流水线技术、RISC技术，以及处理器并行技术的新进展。本章的重点内容还包括指令与指令系统，并以INTEL的8086处理器为例，介绍其指令系统（含指令格式和寻址方式），要求学生掌握汇编语言和汇编语言程序设计的方法。2．教学建议：本章内容涉及一些常用的逻辑电路，因有些学生没有预修《数字逻辑电路》课程，故只能作功能性的介绍。[本章主要内容]1。指令系统2．指令的时序3．控制器设计[本章思考题与练习]1.习题集第五章选择题1-102.习题集第五章填空题1-103.习题集第五章计算题1-8第五章输入输出系统[本章教学目的与要求]：教学目的与要求：本章是本课程的重点之一。通过本章的教学，使学生熟练掌握主机与外部设备进行信息交换的方式及操作过程，深刻理解“中断”的基本概念，理解“中断”在提高计算机性能中所起的作用，知道计算机产生一次中断的全过程，理解DMA控制器的组成与工作原理，了解“通道”基本概念及相应的几种工作方式。通过本章的教学，使学生从使用角度和从构成系统的角度，理解显示设备、输入设备、打印设备、汉字处理设备的基本工作原理和性能指标，以便使学生能根据系统的要求去选择输入/输出设备和配置系统。本章还简要介绍几种常用的输入输出设备的工作原理。教学建议：本章的难点是各种输入/输出设备的基本组成与工作原理，在工作原理的讲解深度上要恰到好处，并避免与后续课程重复。本章教学也应结合实物讲解。[本章主要内容]1.常用输入输出设备简述。2.输入输出数据传送控制方式3．程序查询方式4．程序中断方式5．DMA控制方式6．通道控制方式7．I/O接口[本章思考题与练习]1．习题集第六章填空题1-142．习题集第六章选择题1-153．习题集第七章填空题1-144．习题集第七章选择题1-145．习题集第七章计算题1-6第六章计算机系统结构的发展（自学为主）[本章教学目的与要求]通过本章的教学，使学生了解计算机体系结构具有决定性影响的几种并行技术及几种非Neumann体系结构，并了解在计算机元器件技术方面人们进行的一些新探索和新成果。[本章主要内容]1．计算机体系结构概述2．并行计算机系统概述3．指令级并行技术——流水线技术4．线程级并行技术5．非冯．诺依曼体系的计算机系统6．新型计算机元器件技术[本章思考题与练习]1．习题集第九章填空题1-32．习题集第九章选择题1-73．习题集第九章计算题1