《计算机组成原理》A课程教学大纲

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1、《计算机组成原理》A课程教学大纲（ComputerOrganization）课程编号：80L121Q适用专业：计算机科学与技术开课单位：计算机学院课时数：48课程学分数：3课程类别：本科课程性质：学位授课方式：讲授/讨论/考试方式：笔试/开卷//论文教学大纲撰写人：一、课程的性质和目的计算机组成原理是计算机科学技术系的一门核心专业基础课程，在多门硬件课程中占用举足轻重的地位。它是属于技术性、工程性和实践性都特别强的一门课。它的教学要求是：掌握单台计算机的基本组成与运行原理的基础知识，包括计算机硬件

2、设计原理、调试和运行维护等多方面的技能。在深化计算机各功能部件教学的同时，加强对计算机整机硬件系统组成与运行原理有关的内容。在教学的整个过程中，坚持以硬件知识为主的同时，加深对计算机整机系统中硬件和软件的联系与配和的认识。二、课程数学内容第一章．计算机系统概论（2学时）作为本门课程的开始，首先应介绍计算机的发展概况及应用，计算机软件系统和硬件系统的组成和特点，介绍学习本门课程的重要性，学习本课程的目的和意义。掌握计算机硬件系统的基本组成和指令的执行过程概况，了解软件系统的种类和特点。理解虚拟机和实

3、际的概念。了解描述计算机系统的性能参数，包括CPU字长、主频率、主存容量和软硬件配置的定义。本章要求学生重点掌握VonNeumann体系结构及其基本工作过程，初步建立整机的概念。难点是对计算机系统层次结构的定义的理解。第二章．算术逻辑运算及其实现（12学时）4算术逻辑运算子系统是计算机处理信息的基本部分，必须掌握数据信息在机器中的表示方法，理解信息编码原理。理解定点符号数的加减运算原理，理解原码一位、两位乘法和补码一位、两位乘法的算法，理解定点符号数的除运原理，理解BCD运算和浮点数的运算原理。本

4、章的重点是在理解一定的算术逻辑运算基础上，掌握用硬件实现其算法的基本原理。难点是对硬件时序控制的理解。本章中关于机器数的概念已在数字逻辑和数宇电路中介绍，应加强其运算方法掌握。对逻辑运算的方法，在数字逻辑和数字电路中也已有介绍，不做重点。本章的作业安排算术运算和浮点运算。第三章．存储器及存储系统（10学时）存储系统是计算机的“记忆”系统，在计算机中具有重要地位，存储系统的技术指标是大容量、高速度和低成本。对单个存储器而言，同时满足这些要求是很困难的，因为几个指标是相互矛盾的，故需要采用多级存储管理

5、技术。本章要求掌握RAM、ROM、CACHE、磁表面存储器、磁带存储器和光盘存储器的基本概念、工作原理和各自的特点，掌握主存储器的”组织技术和存储器系统的层次结构，理解虚拟存储器的概念。本章重点掌握存储系统的扩充方法。第四章．指令系统（4学时）介绍指令格式定义，指令字长度的扩展方法，指令的寻址方式重点在于指令字长度的扩展方法。第五章中央处理器（12学时）控制器是计算机系统的核心，程序与原始数据的输入、CPU内部对信息的处理、处理结果的输出以及外设与主机之间的信息交换等都是在控制器的控制下实现的。所

6、以程序控制及其实现也是本课程的重点。深刻理解并掌握指令周期、机器周期、节拍、工作脉冲与主脉冲以及微程序计数器、控制存储器的概念。掌握控制器的基本组成及各自的功能。在充分了解指令的运行过程的基础上，理解组合逻辑控制器实现的方法以及微程序控制器的设计原理，掌握这两种方法实现控制的各自特点。掌握用PLA实现控制的方法。了解CPU内部总线结构，理解中断概念、中断分类和中断过程。本章重点在于理解通过时序实现各种控制方式的原理，难点在于理解微程序控制器的实现方法。第六章系统总线（2学时）介绍总线的概念和总线的

7、结构与连接方式。介绍信息的传送方式、接口的概念、4CPU、接口和外围设备间的连接以及接口的功能。介绍总线的控制方式和总线的通信方式。第七章．输入输出系统（6学时）计算机的工作必须通过与外部世界交换信息才能完成。所以输入输出设备是计算机系统的重要组成部分之一，在硬件系统中占有相当大的比重，并且是一个发展非常迅速的领域。本章要求理解并掌握典型外部设备包括键盘设备。打印设备和显示设备的基本原理。输入输出设备的种类繁多，应当从计算机系统整体的观点认识各个设备，并且能够理解必须通过硬件和软件技术的配合才能实

8、现这些设备的功能。输入输出系统的任务是实现计算机与外部世界之间的信息交换。本章要求掌握输入输出系统的基本功能、组织原则和输入输出方式。掌握总线概念和其分类，理解程序查询方式、中断和DMA方式工作原理。了解通道和I／O处理机方式。了解接口设计的基本方法。输入输出系统的任务是实现计算机与外部世界之间的信息交换。本章要求掌握输入输出系统的基本功能、组织原则和输入输出方式。掌握总线概念和其分类，理解程序查询方式、中断和DMA方式工作原理。了解通道和I／O处理机方式。了解接口设计的基本方法。