《计算机组成原理》教学设计

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1、《计算机组成原理》教学设计哈工大计算机科学与技术学院唐朔飞一、该课程应讲授的内容体系1．基本描述【课程中文名称】：计算机组成原理【课程英文名称】：PRINCIPLESOFCOMPUTERORGANIZATION【总学时】：68【讲课学时】：52【实验学时】：16【授课对象】：计算机科学与技术专业、信息安全专业、生物信息技术专业【先修课程】：数字电路设计2．教学定位　　《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业本科教学中的一门重要技术基 础课，在计算机科学与技术专业的教学计划中占有重要地位和作用。学习本课程 旨在使学生掌握计算机硬

2、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，对培养学生设计开发计算机系统的能力有重要作用。该课程为今后学 习计算机体系结构、计算机网络、计算机容错技术、计算机并行处理、计算机分 布式处理技术等课程打好基础。3．知识点与学时分配（1）第一章计算机系统概论（2.5学时）　　计算机软硬件概念、计算机系统的层次结构、计算机的基本组成、冯•诺依 曼计算机的特点、计算机的硬件框图及工作过程、计算机硬件的主要技术指标和 本书结构及学习指南。（2）第二章计算机的发展及应用（0.5学时）　　计算机的产生、发展及在各个不同领域的应

3、用。（3）第三章系统总线（3学时）　　总线的基本概念、总线的分类、总线特性及性能指标、总线结构和总线的判 优控制及通信控制。（4）第四章存储器（10学时）　　存储器分类和存储器的层次结构；主存储器（包括半导体存储芯片简介、静 态随机存取存储器和动态随机存取存储器、只读存储器、存储器与CPU的连接、 存储器的校验、提高访存速度的措施）；高速缓冲存储器（包括Cache的基本结 构及工作原理、Cache--主存地址映像、替换算法）；辅助存储器（包括辅助存 储器的特点及主要技术指标、磁记录原理和记录方式、磁盘存储器的结构、光盘 存储器

4、的存取原理）。（5）第五章输入输出系统（8学时）　　输入输出系统的发展概况及组成、I/O与主机的编址方式、传送方式、联络 方式以及设备寻址；外部设备分类及简介、I/O接口的功能及基本组成；程序查 询方式的工作原理及程序查询接口电路；程序中断方式的工作原理及程序中断接 口电路、中断服务流程；DMA方式的特点、DMA接口电路的功能、组成、类型及 DMA的工作过程。（6）第六章计算机的运算方法（12学时）　　计算机中有符号数（原码、补码、反码、移码）和无符号数的表示；计算机 中数的定点表示和浮点表示；定点运算（算术移位和逻辑移位、补

5、码加减、原码 补码乘法、原码补码除法）及相应的硬件配置；浮点四则运算和算术逻辑单元及 进位链。（7）第七章指令系统（4学时）　　机器指令的一般格式、操作数类型和操作类型、指令的地址格式和寻址方式 、指令格式举例和RISC技术。（8）第八章CPU的结构和功能（4学时）　　CPU的功能及结构框图、指令周期、指令流水和中断系统（包括引起中断的 各种因素，中断系统所需解决的共性问题，如中断请求标记、中断判优、中断响 应、中断服务、中断返回、多重中断等）。（9）第九章控制单元（4学时）　　微操作命令的分析（按取指周期、间址周期、执行周期

6、和中断周期分析不同 指令的微操作命令）、控制单元的外特性、多级时序系统、控制方式和控制信号 实例分析。（10）第十章控制单元的设计（4学时）　　组合逻辑设计（包括组合逻辑控制单元框图、微操作节拍安排、组合逻辑设 计举例）；微程序设计（包括微程序控制单元框图及工作原理、微指令的编码方 式、微指令地址的形成方式、微指令格式、微程序设计举例）。