潍坊学院《计算机组成原理》课程（0212102）教学大纲.doc

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1、潍坊学院《计算机组成原理》课程（0212102）教学大纲适用专业：计算机科学与技术（含软件外包）、网络工程、软件工程总学时：58学时；学分：3学分一、说明1、本课程的目的、任务《计算机组成原理》是计算机科学与技术、网络工程、软件工程专业的核心专业必修课程，它在先导课和后续课之间起承上启下的作用。本课程重点讲授单处理机系统的基本组成、内部运行机制及工作原理，课程具有知识面广、难度大、内容多等特点，课程内容的理论性、技术性、实用性都比较强，因此，传授计算机组成原理知识的同时，应注重实验技能与设计能力的训练。本课程的教学宗旨和目标是：从计算机的基本概念、基本组成及基本功能入手，对计算机的各基

2、本组成部件及控制单元的工作原理与运行机制进行分析，让学生系统掌握各基本组成部件的工作原理，继而建立起计算机系统的整体概念，同时为后续专业课程的学习打下坚实的基础。2、本课程的教学要求通过本课程的学习，应使学生达到以下要求：1）掌握计算机系统的基本知识和层次结构；2）了解计算机中数据与文字表示方法、熟练掌握运算方法和运算部件的相关原理；3）熟练掌握主存储器、Cache存储器的工作原理；4）熟练掌握指令格式、寻址方式，了解典型指令系统；5）熟练掌握CPU组成、时序控制、微程序控制器的基本概念及设计技术；6）掌握流水CPU、RISCCPU等相关技术，了解多媒体CPU等技术；7）掌握系统总线相

3、关技术；8）掌握常用基本输入/输出设备的结构与工作原理、熟练掌握相关性能指标的计算；9）熟练掌握输入输出系统原理。教学思路：教学方法主要采用课堂教学或多媒体教学手段，并与实验教学相结合。根据各章节内容的特点因章节施教，启发式教学贯穿始终。本课程理论性较强，要求教师在教学过程中要充分重视课堂教学，重点讲解计算机各部件的构成与工作原理。10学时的实验既有验证性实验又有设计性、综合性实验，通过实验加深学生对各部件工作原理的真正理解，并熟练掌握相关知识。二、课程内容及课时分配第一章计算机系统概论（2学时）1、教学内容（1）计算机系统简介；（2）计算机的基本组成；（3）计算机硬件的主要技术指标；

4、（4）计算机的应用；（5）计算机的发展演变。2、教学要求（1）熟悉计算机系统的层次结构和基本组成；（2）掌握计算机硬件的主要技术指标；（3）了解计算机的应用领域和发展演变。第二章运算方法和运算器（8学时）1、教学内容（1）数据与文字的表示方法；（2）定点加减法运算（3）定点乘法除法运算；（4）定点运算器的组成；（5）浮点数运算方法与浮点运算器的组成；（6）数据校验码。2、教学要求（1）掌握数字化信息编码的概念，熟练掌握二进制编码、BCD、十六进制编码以及各种码制间的相互转换；（2）熟练掌握原码、反码、补码、移码的定义；（3）熟练掌握补码加减运算方法和溢出；（4）熟练掌握原码乘法和补码乘

5、法的算法实现；（5）熟练掌握原码除法和补码除法的算法实现；（6）掌握浮点数的加、减、乘、除运算方法；（7）了解运算器的功能与组成；（8）掌握奇偶校验等校验方法。第三章多层次的存储器（10学时）1、教学内容（1）存储器概述；（2）随机读写存储器、只读存储器（3）高速存储器（4）Cache存储器；2、教学要求（1）了解存储器的分类、主要性能技术指标；（2）掌握静态存储器、动态存储器、只读存储器的存储原理；（3）熟练掌握半导体存储器的容量扩展方法；（4）熟练掌握Cache存储器的工作原理、Cache-主存的地址映像方法，掌握Cache的替换算法；（5）掌握双端口存储器、多体交叉存储器的工作原

6、理。第四章指令系统（4学时）1、教学内容（1）指令格式；（2）指令和数据的寻址方式；（3）指令类型；（4）精简指令系统计算机RISC；（5）指令系统举例。2、教学要求（1）熟练掌握指令的一般格式和指令操作码的扩展技术；（2）掌握常用的数据寻址方式；（3）掌握RISC的概念、主要特点。第五章中央处理器（12学时）1、教学内容（1）控制器的组成；（2）指令周期；（3）微程序控制器工作原理；（4）微程序设计技术；（5）硬布线控制器的原理；（6）流水CPU；（7）RISCCPU；（8）多媒体CPU。2、教学要求（1）掌握控制器的功能、组成、指令执行过程；（2）掌握微程序控制的基本概念和微程序控

7、制的基本原理；（3）掌握微指令的格式与编码方法；（4）熟练掌握静态微程序设计和动态微程序设计方法；（5）掌握微程序控制器和硬布线控制器的优缺点；（6）掌握流水CPU和RISCCPU等相关技术。第六章总线系统（2学时）1、教学内容（1）总线的基本知识；（2）总线接口；（3）总线的仲裁、定时与数据传递方式；（4）常用总线介绍。2、教学要求（1）掌握总线基本知识；（2）掌握总线接口知识；（3）掌握总线仲裁、定时和数据传送方式；（4）了解常用总线的结构