《计算机组成原理》理论教学大纲.doc

“计算机组成原理”课程教学大纲 课程编号课程名称：计算机组成原理/ Principles of Computer Organization 学时：48 学分：3.5 适用专业：计算机相关专业 开课学期：3 开课部门：数学与计算机科学学院 先修课程：计算机导论、电子电路基础、数字逻辑 考核要求：考试，平时10％，实验20％，考试70％ 使用教材及主要参考书： 白中英主编，《计算机组成原理》，科学出版社，2008年 唐朔飞主编，《计算机组成原理》，高教出版社，2000年 一、课程的性质和任务 计算机组成原理是计算机科学技术及相关专业的一门核心专业基础课程，所涉及到的知识面广，内容多，难度大，更新快，主要讲述单处理机系统的基本部件的构成方式，基本运算的操作原理和单元的设计思想、操作方式及其实现，比较注重实践环节与能力的培养。 二、教学目的与要求 本课程是计算机科学技术及相关专业基础课程，它以计算机各部分的构成为主，介绍各部分工作原理。目的是使学生掌握计算机硬件各子系统的组成原理及实现技术，建立计算机系统的整体概念，使学生掌握PC计算机的基本构成及工作原理，并要求能在试验，课程设计中设计一个小型计算机系统。 三、学时分配 章节 课程内容 学时 1 计算机系统概论 3 2 运算方法和运算器 10 3 存储系统 10 4 指令系统 3 5 中央处理器 10 6 总线系统 3 7 外围设备 3 8 输入输出系统 6 四、教学中应注意的问题 因为这是一门专业基础课，所涉及到的知识面广，内容多，难度大，更新快，所以教学是应该注重实践环节及学生能力的培养。 教学内容 第一章 计算机系统概论 1、基本内容：计算机的分类和应用、计算机的软硬件、计算机系统的层次结构 2、教学基本要求：了解计算机的软硬件组成，理解和掌握计算机系统的层次结构，v.neumann计算机的基本组成（五大部件的基本功能）。 3、教学重点和难点：控制器如何控制程序的自动运行 4、教学建议：无 第二章 运算方法和运算器 1、基本内容：数据和文字的表示方法、定点四则运算、浮点四则运算，运算器的组成与功能及其数据通路。 2、教学基本要求：理解与掌握定点数的移位运算和四则运算及其实现，浮点四则运算及其实现，运算器的组成与功能及其数据通路。 3、教学重点和难点：定点数的乘除法、浮点数的运算的实现。 4、教学建议：结合实践环节，即通过在组成原理实验仪上做实验的方法来加深对知识的理解。 第三章 存储系统 1、基本内容：随机读写存储器、只读存储器和闪速存储器、高速存储器、cache、虚拟存储器。 2、教学基本要求：了解存储器的基本概念，分类，层次结构，虚拟存储器。理解和掌握主存的工作原理，存储器与CPU连接，主存贮器构成及设计，并行存储器的实现、cache的工作原理。 3、教学重点和难点：存储器与CPU的连接，cache的工作原理 4、教学建议：结合实践环节，即通过在组成原理实验仪上做实验的方法来加深对知识的理解。 第四章 指令系统 1、基本内容：指令系统的发展与性能要求、指令格式、寻址方式、CISC与RISC技术。 2、教学基本要求：了解指令系统的基本指令格式和常见的寻址方式，理解CISC与RISC技术的实现原理及二者的区别。 3、教学重点和难点：无 4、教学建议：结合实践环节，即通过在组成原理实验仪上做实验的方法来加深对知识的理解。 第五章 中央处理器 1、基本内容：CPU的基本功能和组成，指令周期、时序产生器和控制方式、微程序控制器和硬布线控制器（组合逻辑控制器），处理器的并行流水线技术。 2、教学基本要求：了解控制器的基本功能，概念。理解和掌握控制器的二种实现方式（组合逻辑控制器和微程序控制器设计方式），重点是微程序控制器的实现。了解处理器并行流水线技术。 3、教学重点和难点：微程序控制器的实现。 4、教学建议：结合实践环节，即通过在组成原理实验仪上做实验的方法来加深对知识的理解。 第六章 总线系统 1、基本内容：总线的概念和结构形态、总线的接口、总线的仲裁、定时和数据传送模式、PCI总线、ICA总线和FUTUREBUS+总线。 2、教学基本要求：了解总线的组成，分类，特性及总线结构。理解和掌握：总线判优控制及通信方式。 3、教学重点和难点：总线的仲裁 4、教学建议：结合实践环节，即通过在组成原理实验仪上做实验的方法来加深对知识的理解。 第七章 外围设备 1、基本内容：显示设备、输入设备和打印设备、硬盘、软盘、光盘及磁带等存储设备。 2、教学基本要求：了解基本输入输出设备的工作原理，理解硬盘软盘光盘的读写原理。