《计算机组成原理》理论教学大纲（供四年制本科信息与计算科学（医学信息学）、医学信息工程专业使用）

《计算机组成原理》理论教学大纲（供四年制本科信息与计算科学（医学信息学）、医学信息工程等专业使用）Ⅰ前言计算机组成原理是计算机专业中一门重要的基础课程，许多后继课程必须在此基础上才能够继续学习。《计算机组成原理》也是一门实践性很强的课程，对计算机专业来说是一门必修课程。《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业的一门必修课程。通过本课程的学习，使学生掌握中央处理器的工作原理及时序，计算机与外部设备数据传送的基本方法；掌握常用硬件的结构及使用方法；为后继课程的学习及未来从事微机硬件及软件开发打下基础。本课程为专业基础必修课，本课程的主要任务是使学生了解和掌握计算机的基础知识、硬件组成与工作原理等内容，同时，配以适当的实验教学，通过系统的实践教学锻炼，提高学生的软、硬件的认识、掌握能力以及解决实际问题的动手能力。本大纲适用于四年制本科信息与计算科学（医学信息学）、医学信息工程、物联网专业使用。现将大纲使用中有关问题说明如下：一为了使教师和学生更好地掌握教材,大纲每一章节均由教学目的、教学要求和教学内容三部分组成。教学目的注明教学目标，教学要求分掌握、熟悉和了解三个级别,教学内容与教学要求级别相对应,并统一标示(核心内容即知识点以下划实线，重点内容以下划虚线，一般内容不标示)便于学生重点学习。二教师在保证大纲核心内容的前提下,可根据不同教学手段,讲授重点内容和介绍一般内容，有的内容可留给学生自学。三总教学参考时数54学时，其中理论44学时，实验10学时，理论/实验为：4：1四教材：白中英，计算机组成原理，科学出版社，2015。

Ⅱ正文

第一章

计算机组成概述（4学时）一教学目的通过本章的教学，要使学生了解计算机的分类、计算机的发展简史；熟悉计算机硬件、软件的相关内容，掌握计算机系统的层次结构。二教学要求了解计算机的分类、计算机的发展简史；熟悉计算机硬件、软件的相关内容，掌握计算机系统的层次结构。三教学内容1计算机的分类2计算机的发展简史3计算机的硬件4计算机的软件5计算机系统的层次结构第二章运算方法和运算器

一教学目的通过本章的教学，使学生了解定点运算器和浮点运算器的组成；掌握计算机中数据与文字的表示方法；掌握并熟悉定点加法、减法运算、定点乘法运算、定点除法运算、浮点运算方法。二教学要求了解定点运算器和浮点运算器的组成；掌握计算机中数据与文字的表示方法；掌握并熟悉定点加法、减法运算、定点乘法运算、定点除法运算、浮点运算方法。三教学内容1数据与文字的表示方法2定点加法、减法运算3定点乘法运算4定点除法运算5定点运算器的组成6浮点运算方法和浮点运算器第三章多层次的存储器一教学目的在辅助存储器的分类及原理的基础上、熟悉、存储器的主要技术指标、静态存储器和动态存储器的存储原理、辅助存储器的原理及主要技术指标，DRAM的刷新原理及三种刷新的方法，扩充存储器容量的各种方法，存储容量的扩展技术、cache、虚拟存储器、存储系统。二教学要求1了解SRAM存储器、DRAM存储器、只读存储器、闪速存储器、并行存储器、cache存储器、虚拟存储器存储信息的原理；2掌握DRAM的刷新原理及三种刷新的方法；3掌握并熟悉扩充存储器容量的各种方法。三教学内容1存储器概述2SRAM存储器3DRAM存储器4只读存储器和闪速存储器5并行存储器6cache存储器7虚拟存储器8奔腾系列机的虚存组织第四章指令系统一教学目的通过本章的教学，要使学生了解格指令的基本式、指令长度及影响、寻址方式。熟悉指令长度对计算机有何影响、操作码格式、指令类型。掌握操作码的扩展技术、指令的地址结构、地址数量、RISC技术、指令流水线。在了解计算机指令格式的基础上，进一步掌握指令的组成包含哪几部分，没部分的功能和作用；指令的类型，指令的寻址方式及RISC技术。二教学要求了解格指令的基本式、指令长度及影响、寻址方式。熟悉指令长度对计算机有何影响、操作码格式、指令类型。掌握操作码的扩展技术、指令的地址结构、地址数量、RISC技术、指令流水线。三教学内容1指令系统及其发展2指令的基本格式及其分类3指令字及其长度与结构4操作码的扩展方法5寻址方式6指令的功能类型第五章中央处理器一教学目的通过本章的教学，使学生了解中央处理器CPU的组成，掌握中央处理器的功能，微程序控制器，硬连线控制器，熟悉计算机中时许的产生于控制。二教学要求了解中央处理器CPU的组成；掌握中央处理器的功能，微程序控制器，硬连线控制器，熟悉计算机中时许的产生于控制。三教学内容1CPU的功能和组成2指令周期3时序产生器和控制方式4微程序控制器5硬连线控制器6流水CPU第六章总线系统一教学目的在掌握总线相关概念的基础上，进一步了解总线的标准特性；掌握总线的性能指标、总线的传输数据的周期；熟悉单机系统中的总线的结构、总线传输数据的方式总线的通信方式、总线的仲裁等内容。二教学要求了解总线的标准特性；掌握总线相关概念，总线的性能指标、总线的传输数据的周期；熟悉单机系统中的总线的结构、总线传输数据的方式总线的通信方式、总线的仲裁等内容。三教学内容1总线的基本概念2总线的标准特性与性能指标3单机系统中的总线的结构4总线传输数据的方式5总线的传输数据的周期6总线的通信方式7总线的仲裁 第七章输入和输出一教学目的在了解输入输出设备工作原理的基础上，掌握输入/输出接口的基本功能、熟悉接口的类型及功能、中断传送方式、DMA传送方式、总线技术。掌握直接程序传送方式、中断传送方式和DMA传送方式。二教学要求了解输入输出设备的工作原理；掌握输入/输出接口的基本功能；熟悉接口的类型及功能、中断传送方式、DMA传送方式、总线技术。掌握直接程序传送方式、中断传送方式和DMA传送方式。三教学内容1输入输出概述2查询方式3程序中断方式4DMA方式5通道方式Ⅲ、教学组织与实施一实验机构：由医学信息工程系软件工程教研室执行二组织内容：教案讲义审核，集体教学备课、教学方法研究、教学手段应用、试讲制度三教学方法1．理论教学：采用启发式，讨论式、互动式课堂教学方法，及PBL、CBL等教学方法；辅助现代多媒体教学设备进行多媒体教学。2．实验教学：每两人一台实验箱进行实验操作。3．辅导形式：辅导讲义、课堂答疑、邮件答疑。四考核办法：采用闭卷笔试，理论占