计算机组成原理电子教案.doc

PAGE PAGE 3 《计算机组成原理》电子教案 课程名称： 计算机组成原理 适用专业： 计算机科学与技术 网络工程 课程总学时：80学时 编写时间： 2006年9月 本课程是计算机专业本科生的核心课程，是主干必修课。课程以阐述原理为主，讲述计算机系统及其各功能部件的工作原理以及逻辑实现，计算机系统及其各功能部件的设计原理以及并行处理技术。设置这一课程的目的是使学生掌握计算机的基本工作原理，掌握计算机各主要部件的硬件结构、相互联系和作用，掌握计算机系统的设计原理以及软硬件的界面，从而对整个计算机系统有完整的了解，为计算机专业的后继课程的学习打下基础。 本课程得主要内容 计算机系统概论 运算方法和运算器 3、存储器 4、计算机指令系统 5、控制器 6、总线系统 7、外围设备 8、输入、输出系统 二、本课程教学重点与难点 重点：信息编码和数据表示 控制器 存储系统 输入输出系统 三、教材选用 《计算机组成原理》白中英.科学出版社， 四、参考教材： 主要参考书： 1、 李亚明.《计算机组成与系统结构》.清华大学出版社.20012、王爱英.《计算机组成与结构》.清华大学出版社.1998 3、江义鹏.《计算机组成原理》.人民邮电出版社.19984、胡越明.《计算机组成和系统结构》.上海科学技术文献出版社.1999 五、教学手段：多媒体课件+版书 六、课程内容和学时分配 （整体安排按信息表示、信息处理、信息输出思路。） 1、 计算机系统概论 教学内容： 1、计算机系统的基本构成 2、计算机系统的层次结构 3、计算机系统结构、组成及其实现 4、计算机的性能评价 5、计算机发展简史 6、计算机的应用 基本要求： 通过本章的学习，要求了解整个计算机系统由硬件和软件两部分构成，其中硬件部分包括运算器、控制器、存储器、输入输出设备等五大功能部件构成。通过总线相互连成一个完整的硬件系统；软件部分包括系统软件、应用软件两大部分。通过对计算机层次结构的了解，明确计算机组成原理课程的任务和目的。了解计算机中的一些基本概念，包括性能指标、计算机发展简史以及计算机的应用。 教学重点： 1、计算机系统的基本构成 2、计算机系统的层次结构 3、计算机系统结构、组成及其实现 教学难点：计算机系统的层次结构、系统结构、组成及其实现的关系。明确计算机组成原理课程的任务和目的。 其它： 4、计算机的性能评价（字长、容量、速度、时间、MIPS） 5、计算机发展简史（ENIAC、冯氏计算机、其它自学） 6、计算机的应用（科学计算与数据处理的区别） 2、逻辑电路设计基础（复习及提高） 教学内容： 1、组合逻辑电路 布尔代数基本公式，逻辑门，卡诺图 2、计算机中常用的组合逻辑电路 一位加法器，译码器，编码器，多路选择器，移位器 3、时序逻辑电路 D锁存器，D触发器，寄存器，移位寄存器 4、时序逻辑电路设计 有限状态机，七段显示十进制数双向计数器设计 5、可编程序逻辑阵列（器件）简介PLA，PLD 教学重点：与门、或门、异或门、译码器、D锁存器、寄存器、有限状态机的应用 教学难点：译码器、有限状态机 3、 信息编码和数据表示 教学内容：1、进位计数制以及相转换 十进制，二进制，八进制，十六进制 2、数值数据和非数值数据的表示方法 数值数据 定点数原反补移 浮点数IEEE754 BCD码 非数值数据 ASCII、汉字 基本要求： 通过本章内容的学习，要求掌握二进制数据编码的方法，掌握数值数据和非数值据的表示方法。 教学重点：原补机器表示，浮点数 4、计算机算法和算法逻辑实现 主要内容： 1、定点数加减法运算及电路实现 补码的加减法运算，全加器，溢出，快速加法运算（进位链），74181ALU 2、定点数乘除运算和电路实现 原码、补码，布斯算法，原码恢复余数、不恢复余数 3、快速乘除法运算技术和电路实现 布斯高基乘法，进位保存加法及其构成的乘法器，阵列乘法器，阵列除法器 4、浮点数四则运算以及实现 加减乘除 基本要求： 通过本章内容的学习，要求掌握计算机算法。加减乘除运算方法和运算器的构成，能按步骤进行原码和补码的加减乘除四则运算，能够按步骤进行浮点数的四则运算。 教学重点： 1、定点数加减法运算及电路实现 2、定点数乘除运算和电路实现 3、快速乘除法运算技术和电路实现 教学难点：原码、补码，布斯算法，原码恢复余数、不恢复余数 布斯高基乘法 5、存储器 主要内容：1、存储器概述 外部特性，性能参数，层次结构 2、静态存储器和动态存储器存储单元构成 一位存储单元及存储阵列，多端口SRAM，读写时序