系列教学计算机系统.ppt

TEC-2000 系列教学计算机系统概要介绍 配套教材： 王诚教授主编，清华大学出版社 计算机组成与设计 （16 位机为主，清华大学计算机系列教材， 计算机组成与设计实验指导 已经列选国家“十五”重点教材） 计算机组成原理 （ 8 位机为主，教育部开放教育试点教材） 计算机组成原理实验指导书 配套教学课件： 王诚教授主编，清华大学音像出版社 计算机组成原理多媒体教学课件 清华大学优秀教学软件成果一等奖 TEC-2000系列教学计算机：王诚教授带队研制， 研制目的，教学内容和指导思想， 清华同方生产销售 硬/软件系统组成，教学实验项目 清华大学优秀教学实验设备一等奖 计算机的系统结构、组成与实现 计算机系统结构，程序设计者所看到的计算机系统的属性，是计算机的外特性，概念性结构和功能特性，研究计算机系统的硬、软件的功能划分和接口关系。 计算机组成，计算机各功能部件的内部构造和相互之间的联系（部件配置、相互连接和作用），强调各功能部件的性能参数相匹配；实现机器指令级的各种功能和特性，是计算机系统结构的逻辑实现。 计算机实现，计算机组成的物理实现，即把一台完成逻辑设计的计算机真正地制作出来，解决各部件的物理结构，器件选择，电源供电、通风与冷却、装配与制造工艺等各个方面的问题。 三者各自包括不同内容，彼此又有密切的联系。 一. 教学计算机系统的研制目的（1） 为了更好地贯彻理论联系实际要求，也为了更好地培养学生的实验动手能力和创新意识，我们专门研制出 8 位和 16 位两种字长, 硬、软件配置比较合理的教学计算机系统，既为计算机组成原理课讲课提供了实例内容,又为教学实验解决了实验设备, 这是课程教学改革的重要举措。 几年来我们总结自己的教学实践经验和该教学计算机在全国推广应用的效果已充分证明，学好用好这台计算机的组成与设计知识，对提高课程教学水平很重要。 教学计算机系统的研制目的 (2) 在教学过程中，要讲解计算机组成的基本原理和总体概念，又用教学计算机的组成、设计与实现的具体实例，来深化所学知识。 此外，希望在整个教学过程中，同学对理论联系实际，增强工程观点，培养动手能力和增强创新意识等这样一些问题，有更深切的体会，更加有意识地加强在这样一些方面的锻炼与提高。 二. 教学内容 (1) 教学大纲规定: 讲解单台计算机的完 整 硬件系统 的基本组成原理与内部运行机制 单台：非多机系统， 亦非多处理机结构 基本：不一定是最高性能、最合理的组成, 而是最基础的必要的组成部分 完整：计算机整机、全部的硬件功能部件 计算机硬件系统组成 (1) 包括： 运算器 控制器 高速缓存 主存储器 外存设备 输入设备 输出设备等几个主要组成部分。 这些设备和部件通过总线和接口连结在一起， 构成一台完整的计算机，如下图所示： 三. 教学指导思想 (1) 教学内容强调以计算机硬件部件和整机系统知识为主的同时，还必须适当兼顾与硬件关系最密切的基础软件知识学习。 那种把计算机组成原理完全作为纯硬件课来处理，是陈旧的认识和过时的做法，不符合当今计算机科学研究和教育发展的潮流。 处理好硬、软件相关知识的结合，将有助于提高课程学习的质量和水平。 教学指导思想 (2) 为了更好地做到理论联系实际，更好地培养学生的实验动手能力和创新意识， 我们专门研制出 8 和 16 位的硬、软件配置比较合理，资料相对齐全的教学计算机系统，为讲课提供实例内容, 为教学实验提供实验设备, 有利于更深入地学习计算机各功能部件和整机系统。引入“计算机整机系统的设计与实现工程研究项目”是课程教学改革的重要举措。 四. TEC-2000 教学机系统的组成 TEC-2000 机系统概述 TEC-2000 教学计算机系统，在借鉴TEC-2 机已有应用经验的基础上完全重新设计，2000年初完成。 教学机的主要逻辑线路（含扩展实验部分）在一块印制电路板上给出，不再使用外接的 PC 机电源，不必再外接支持扩展实验的几块电路板。成本降低，使用和携带也更方便，TEC-2000 教学计算机