《计算机组成原理》课程教学大纲

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1、《计算机组成原理》课程教学大纲一、课程与任课教师基本信息课程名称：计算机组成原理(本)课程类别：必修课√选修课□总学时/学分：64/4.0其中实验（实训、讨论等）学时：16授课时间：1-16周授课地点：7B313开课单位：计算机学院适用专业班级：2013软件工程本1、2班任课（/助教）教师姓名：张丽娟职称：副教授联系电话：620950Email:zhanglj@dgut.edu.cn答疑时间、地点与方式：1.上课的课前、课间和课后，采用一对一解答；2.每次发放作业时，采用集中讲解；3.实验课时一对一解答，或实验课前后统一讲解。二、课程简介《计算机组成原理》是计算机硬

2、件类的必修基础课程。理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式，具有完整的计算机系统的整机概念；熟悉硬件与软件之间的界面，主要考查计算机系统基础知识、数据的表示和运算、存储器层次结构、指令系统、中央处理器、总线、输入输出系统。能够运用计算机组成的基本原理和基本方法，对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算、分析，并能对一些基本部件进行简单设计。三、课程目标结合专业培养目标，提出本课程要达到的目标。这些目标包括：1．知识与技能目标：通过本课程的学习，了解和掌握计算机的系统结构、在分析和设计计算机系统的过程中，必须了解计算机内部的数据表

3、示方法，寻址方式、指令系统、存储系统工作原理，虚拟存储系统和Cache存储系统的地址映像及变换方法，理解指令在简单的数据通路模型计算机的执行过程，理解流水线技术，数据相关性分析技术等。了解总线分类和仲裁、外围设备、中断等；了解当前计算机组成原理的发展方向和主要的问题。2．过程与方法目标：学生通过课堂讲解和实验课的学习和实践，使学生的思维和分析方法得到一定的训练，理解计算机各个组成部分的功能，掌握设计计算机系统的基本原理与方法，能更好培养学生的独立分析问题和解决问题的能力，同时对计算机体系结构有一个比较深的认识和理解。3．情感、态度与价值观发展目标：通过本课程的学习，

4、培养作为一个计算机开发应用技术人员必须具备的坚持不懈的学习精神，严谨治学的科学态度和积极向上的价值观，为未来的学习、工作和生活奠定良好的基础。四、与前后课程的联系本课程是计算机科学与技术专业的专业技术基础课，是必修的主干课。在计算机科学与技术学科考研初试统考（150分）中计算机组成原理占45分。《计算机组成原理》是操作系统、编译原理等后续课程的学科基础。五、教材选用与参考书第5页共5页1．选用教材：白中英.《计算机组成与系统结构》.北京:科学出版社，2011.122．参考书：王爱英，王尔乾，蔡月茹.《计算机组成与结构》.北京：清华大学出版社，2011.10唐朔飞.《

5、计算机组成原理》.北京:高等教育出版社，2010.1包健.《计算机组成原理与系统结构》.北京:高等教育出版社，2012.1六、课程进度表表1理论教学进程表周次教学主题要点与重点要求学时2计算机系统的主要部件及其层次结构。描述各种计算机语言之间关系,计算机主要参数,计算机系统的层次结构。理解并掌握计算机系统的层次结构,理解计算机主要参数22数据的表示定点数的原码、反码、移码、补码表示；浮点数IEE754表示。掌握补码、浮点数的IEE754表示23二进制定点数的加、减、乘、除法运算及实现补码、移码的加、减、乘、除法运算及溢出的判断。掌握补码的加、减、乘、除法运算及溢出的

6、判断，了解机器数的移位运算。44浮点数运算浮点数的加、减、乘、除运算；了解浮点数运算器的工作原理。25半导体存储器半导体存储器的分类及其应用了解存储器的分类及其应用25主存储器容量的扩展主存储器容量的字、位及字和位同时扩展的方法。理解主存容量扩展方法。26存储系统的层次结构、CACHE存储系统的层次结构、cache工作原理及其映像、替换策略。能理解速缓冲存储器的直接、全相连、组相连映像关系；近期最少使用替换策略47虚拟存储器、外存储器虚拟存储器的概念、工作原理和替换过程；外存储器和存储器系统举例。理解段页式虚拟存储器；了解外存储器基本原理。28指令格式指令系统的指令

7、格式、指令类型理解和灵活应用。理解指令格式210指令寻址方式和设计及习题课寻址方式，指令格式设计的基本方法、；介绍RISC和CISC的区别。掌握不同寻址方式、指令格式设计的基本方法，了解不同结构计算机指令系统的区别。411CPU的功能和组成控制器的原理与结构了解CPU的功能和基本结构211指令周期指令在简单的数据通路模型计算机的执行过程。理解指令在简单的数据通路模型计算机的执行过程。211微程序设计技术微程序控制器的微指令格式、编码方式、时钟控制方式。了解微命令的基本概念、理解和灵活应用微指令的设计技术。413流水CPU及习题课流水线CPU的结构和流水线中的主要