(新)計(jì)算機(jī)組成原理教學(xué)大綱

1、(新)計(jì)算機(jī)組成原理授課綱領(lǐng)(新)計(jì)算機(jī)組成原理授課綱領(lǐng)6/6(新)計(jì)算機(jī)組成原理授課綱領(lǐng)所謂的光芒歲月，其實(shí)不是此后，閃耀的日子，而是無人問津時(shí)，你對(duì)夢(mèng)想的偏執(zhí)。計(jì)算機(jī)組成原理授課綱領(lǐng)一、課程概括計(jì)算機(jī)組成原理是計(jì)算機(jī)專業(yè)的最重要的基礎(chǔ)課程之一，主要以信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的加工、辦理為主線介紹計(jì)算機(jī)的構(gòu)造、工作原理和功能特色；從一臺(tái)計(jì)算機(jī)的整體構(gòu)造出發(fā)，介紹計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)內(nèi)部各零件之間的互連、指令系統(tǒng)和指令在計(jì)算機(jī)中的履行過程；詳盡介紹組成計(jì)算機(jī)的各零件的組成原理、邏輯實(shí)現(xiàn)和設(shè)計(jì)方法；為了便于學(xué)生對(duì)基本見解的理解，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)硬件系統(tǒng)的解析、設(shè)計(jì)、使用方面的能力，給出一種或兩種有代表性的機(jī)型的構(gòu)造

2、介紹。本課程的授課目標(biāo)是使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)的基本組成零件、邏輯功能、工作原理、設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)等的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù)，成立圓滿、清楚的計(jì)算機(jī)整機(jī)見解。并使學(xué)生具備對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整機(jī)和零件進(jìn)行解析和設(shè)計(jì)的能力。計(jì)算機(jī)組成原理課程的授課任務(wù)圍繞機(jī)器指令級(jí)以及與此親近相關(guān)的微操作級(jí)和匯編語言級(jí)，從計(jì)算機(jī)硬件到計(jì)算機(jī)軟件以及軟硬件的有機(jī)聯(lián)合，從計(jì)算機(jī)內(nèi)部工作體系與編程求解問題相聯(lián)合，從CPU零件與整機(jī)系統(tǒng)兩個(gè)層次，從邏輯組成、內(nèi)部工作體系、程序設(shè)計(jì)等三個(gè)方面，經(jīng)過講堂授課和實(shí)驗(yàn)，達(dá)到計(jì)算機(jī)組成原理課程的授課基本目的，并培養(yǎng)本學(xué)科的學(xué)生在設(shè)計(jì)、解析和解決大型數(shù)字系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論和基本的實(shí)質(zhì)著手能力，為學(xué)習(xí)后

3、續(xù)課程打下優(yōu)秀的基礎(chǔ)。大學(xué)物理、計(jì)算機(jī)導(dǎo)論、電路與電子學(xué)、數(shù)字電路、匯編語言程序設(shè)計(jì)等課程，是組成原理的先修課程。而計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)接口技術(shù)、單片機(jī)原理與應(yīng)用、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)造、計(jì)算機(jī)外面設(shè)施及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等課程是它的后續(xù)課程。二、課程目標(biāo)1知道計(jì)算機(jī)組成原理這門學(xué)科的性質(zhì)、地位和獨(dú)立價(jià)值。知道這門學(xué)科的研究范圍、解析框架、研究方法、學(xué)科進(jìn)展和未來方向。2理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算器、控制器、儲(chǔ)蓄器、輸入設(shè)施和輸出設(shè)施五大組成零件的相關(guān)基本見解和基本源理。認(rèn)知趣應(yīng)的相關(guān)新技術(shù)和方法。3理解數(shù)值數(shù)據(jù)的表示方法以及運(yùn)算器的計(jì)算方法，認(rèn)識(shí)非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示和辦理方法以及校驗(yàn)碼的表示方法。

4、4理解運(yùn)算器、控制器、儲(chǔ)蓄器、以及相關(guān)的輸入設(shè)施和輸出設(shè)施等各個(gè)零件的組成同是寒窗苦讀，怎愿頂禮膜拜！1所謂的光芒歲月，其實(shí)不是此后，閃耀的日子，而是無人問津時(shí)，你對(duì)夢(mèng)想的偏執(zhí)。構(gòu)造和基本功能。認(rèn)識(shí)典型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)造和基本功能。5掌握基本的定點(diǎn)數(shù)的加、減、乘和除的運(yùn)算和實(shí)現(xiàn)的基本邏輯電路框圖以及浮點(diǎn)數(shù)的表示和基本運(yùn)算。6掌握主存系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和解析方法。7掌握指令的履行過程和各樣尋址方式的解析和設(shè)計(jì)方法。8掌握組合邏輯控制器和微程序控制器的基本的設(shè)計(jì)和解析方法。9掌握計(jì)算機(jī)整機(jī)系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)和解析方法。10認(rèn)識(shí)典型的微小型機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)的新發(fā)展。三、課程內(nèi)容和要求這門學(xué)科的知識(shí)與技術(shù)要求分為知道

5、、理解、掌握、學(xué)會(huì)四個(gè)層次。這四個(gè)層次的一般涵義表述以下：知道是指對(duì)這門學(xué)科和授課現(xiàn)象的認(rèn)知。理解是指對(duì)這門學(xué)科波及到的見解、原理、策略與技術(shù)的說明和講解，能提示所波及到的授課現(xiàn)象演變過程的特色、形成原因以及授課要素之間的互相關(guān)系。掌握是指運(yùn)用已理解的授課見解和原理說明、講解、類推同類授課事件和現(xiàn)象。學(xué)會(huì)是指能模擬或在教師指導(dǎo)下獨(dú)立地達(dá)成某些授課知識(shí)和技術(shù)的操作任務(wù)，或能鑒識(shí)操作中的一般差錯(cuò)。授課內(nèi)容和要求表中的“”號(hào)表示授課知識(shí)和技術(shù)的授課要求層次。本標(biāo)準(zhǔn)中打“*”號(hào)的內(nèi)容可作為自學(xué)，教師可依據(jù)實(shí)質(zhì)情況確定要求或不部署要求。授課內(nèi)容及授課要求表授課內(nèi)容知道理解掌握學(xué)會(huì)1概論1.1計(jì)算機(jī)的分類

6、和應(yīng)用1.計(jì)算機(jī)的硬件1.計(jì)算機(jī)的軟件1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次構(gòu)造1.電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡史同是寒窗苦讀，怎愿頂禮膜拜！2所謂的光芒歲月，其實(shí)不是此后，閃耀的日子，而是無人問津時(shí)，你對(duì)夢(mèng)想的偏執(zhí)。授課內(nèi)容計(jì)算機(jī)中的信息表示2.1數(shù)字化信息編碼的見解常用的信息編碼數(shù)值數(shù)據(jù)的表示、變換和運(yùn)算數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼及校驗(yàn)線路指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)的發(fā)展指令格式尋址方式指令種類指令系統(tǒng)舉例3.RISC技術(shù)運(yùn)算器及其運(yùn)算方法ALU的基本邏輯構(gòu)造定點(diǎn)加減法運(yùn)算器及其運(yùn)算方法定點(diǎn)乘法運(yùn)算定點(diǎn)除法運(yùn)算高速乘除運(yùn)算技術(shù)（）浮點(diǎn)運(yùn)算器控制器計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)和控制器的地位控制器的主要功能和組成微程序控制的基本工作原理微程序設(shè)計(jì)技術(shù)及實(shí)例硬

7、布線控制器的基本工作原理控制器的控制方式和時(shí)序零件計(jì)算機(jī)加電及控制過程知道理解掌握學(xué)會(huì)同是寒窗苦讀，怎愿頂禮膜拜！3所謂的光芒歲月，其實(shí)不是此后，閃耀的日子，而是無人問津時(shí)，你對(duì)夢(mèng)想的偏執(zhí)。授課內(nèi)容知道理解掌握學(xué)會(huì)6儲(chǔ)蓄系統(tǒng)6.儲(chǔ)蓄器與儲(chǔ)蓄系統(tǒng)概括6.主儲(chǔ)蓄器6.并行主儲(chǔ)蓄器6.高速緩沖儲(chǔ)蓄器6.虛假儲(chǔ)蓄器6.相聯(lián)儲(chǔ)蓄器6.儲(chǔ)蓄保護(hù)協(xié)助儲(chǔ)蓄器7.磁表面儲(chǔ)蓄器7.磁盤儲(chǔ)蓄器磁帶儲(chǔ)蓄器7.光盤儲(chǔ)蓄器7.冗余磁盤陳設(shè)（）（）輸入輸出系統(tǒng)8.I/O概括8.數(shù)據(jù)傳達(dá)的控制方式8.中止系統(tǒng)8.總線構(gòu)造和總線接口8.方式及其接口8.通道控制方式和（輸入輸出辦理機(jī)）()常用外設(shè)9.概括9.常用輸入設(shè)施（鍵盤、

8、鼠標(biāo)）9.顯示輸出設(shè)施9.打印輸出設(shè)施非傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)10.非馮?諾依曼型計(jì)算機(jī)（）同是寒窗苦讀，怎愿頂禮膜拜！4所謂的光芒歲月，其實(shí)不是此后，閃耀的日子，而是無人問津時(shí)，你對(duì)夢(mèng)想的偏執(zhí)。授課內(nèi)容知道理解掌握學(xué)會(huì)10.非電子器件計(jì)算機(jī)（）四、課程實(shí)行“計(jì)算機(jī)組成原理”是計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)的必修課。一般情況下，每周安排4課時(shí)，共72課時(shí)，其中理論授課60課時(shí)，實(shí)驗(yàn)授課12課時(shí)。詳盡課時(shí)安排以下：課時(shí)安排及授課方法表課時(shí)建議授課內(nèi)容教與學(xué)的方法建議72課時(shí)1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論2課時(shí)講解2數(shù)字化信息編碼與數(shù)據(jù)表示8課時(shí)講解、討論3指令系統(tǒng)6課時(shí)講解、討論4運(yùn)算器及其運(yùn)算方法12課時(shí)，實(shí)驗(yàn)2課時(shí)表達(dá)、演示和實(shí)驗(yàn)5

9、控制器8課時(shí)，實(shí)驗(yàn)4課時(shí)表達(dá)、演示和實(shí)驗(yàn)6儲(chǔ)蓄系統(tǒng)10課時(shí)，實(shí)驗(yàn)4課時(shí)表達(dá)、演示和實(shí)驗(yàn)7協(xié)助儲(chǔ)蓄器4課時(shí)講解、自學(xué)8輸入輸出系統(tǒng)6課時(shí)，實(shí)驗(yàn)2課時(shí)表達(dá)、演示和實(shí)驗(yàn)9常用外設(shè)2課時(shí)講解、自學(xué)10非傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)2課時(shí)講解、自學(xué)共計(jì)：72課時(shí)中，含理論課60課時(shí)，實(shí)驗(yàn)課12課時(shí)。五、教材和參照書目1.孟傳良等.計(jì)算機(jī)組成原理，重慶大學(xué)第一版社，2001年.俸遠(yuǎn)禎.計(jì)算機(jī)組成原理（校正本），電子工業(yè)第一版社，2003年.3.王愛英.計(jì)算機(jī)組成與構(gòu)造，清華大學(xué)第一版社，2001年.白中英.計(jì)算機(jī)組成原理（第三版），科學(xué)第一版社，2003年.幸云輝.計(jì)算機(jī)組成組成適用教程，清華大學(xué)第一版社，2004年.同是

10、寒窗苦讀，怎愿頂禮膜拜！5所謂的光芒歲月，其實(shí)不是此后，閃耀的日子，而是無人問津時(shí)，你對(duì)夢(mèng)想的偏執(zhí)。六、課程討論1這門學(xué)科的討論依據(jù)是本課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的課程目標(biāo)、授課內(nèi)容和要求。2考試時(shí)間：120分鐘。3考試方式、分制與分?jǐn)?shù)講解。采用閉卷筆試的期終考試、實(shí)驗(yàn)核查和和平時(shí)成績（主要為作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告）相聯(lián)合方式評(píng)定學(xué)生成績。以百分制評(píng)分，60分為及格，滿分為100分。其中，平時(shí)成績?yōu)?0分，實(shí)驗(yàn)核查為20分，期終考試卷面為70分。4題型：選擇題，填空題，名詞講解題，簡答題、計(jì)算解析題和設(shè)計(jì)題等。選擇題：（重視察看學(xué)生對(duì)知識(shí)的鑒識(shí)程度）例：真值-1011的八位原碼是（）A00011001B00001011C10001011D1110001B填空題：（重視察看學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度）例：微指令分控制字段和控制字段兩部分編碼。C名詞講解題：（重視察看學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度）例：中止、總線D簡答題：（重視察看學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與掌握程度）例：什么是刷新？刷新周期的安排有哪幾種方式？E計(jì)算解析題：（重視察看學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握與學(xué)會(huì)程度）例1：設(shè)x=20100.11011011，y=2100(-0.10101100)，求x+y例2：以模型機(jī)為背景，擬出下述機(jī)器指令的讀取與履行流程。ADDAX，0510HBX設(shè)計(jì)題：（重視察看學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解