計(jì)算機(jī)組成原理教學(xué)大綱

課程名稱：計(jì)算機(jī)組成原理

英文課名：Computer Organization

學(xué)分：4(課內(nèi)周學(xué)時(shí)：4 ???課內(nèi)總學(xué)時(shí)：64，? 其中講課48，實(shí)驗(yàn)32)

(注：實(shí)驗(yàn)占用16個(gè)課內(nèi)學(xué)時(shí)和16個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí))

學(xué)期：秋季

先修課程要求：匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、數(shù)字邏輯及數(shù)字集成電路

課程大綱：

一、??????????? 計(jì)算機(jī)組成概述(2學(xué)時(shí))

1.????? 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成和它的層次結(jié)構(gòu)

2.????? 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、組成和實(shí)現(xiàn)概述

3.????? 課程的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)建議

二、??????????? 數(shù)據(jù)表示、運(yùn)算和運(yùn)算器部件(14學(xué)時(shí))

1.????? 信息編碼與碼制轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)表示(2學(xué)時(shí))

2.????? 數(shù)據(jù)運(yùn)算算法(加、減、乘、除)及實(shí)現(xiàn)(2學(xué)時(shí))

3.????? 運(yùn)算器的功能及組成；位片結(jié)構(gòu)的定點(diǎn)運(yùn)算器芯片實(shí)例Am2901(2學(xué)時(shí))

4.????? 教學(xué)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，運(yùn)算器教學(xué)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明(2學(xué)時(shí))

5.????? 浮點(diǎn)運(yùn)算和浮點(diǎn)運(yùn)算器，檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼(2學(xué)時(shí))

6.????? 完成8位機(jī)的運(yùn)算器部件設(shè)計(jì)(4學(xué)時(shí))

三、??????????? 指令、指令系統(tǒng)和控制器部件(22學(xué)時(shí))

1.????? 指令格式和尋址方式(2學(xué)時(shí))

2.????? 教學(xué)計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)和監(jiān)控程序的功能(2學(xué)時(shí))

3.????? 完成8位機(jī)的指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)(2學(xué)時(shí))

4.????? 計(jì)算機(jī)控制器部件的功能及組成，指令執(zhí)行步驟概述，控制器分類(2學(xué)時(shí))

5.????? 微程序控制器的運(yùn)行原理(2學(xué)時(shí))

6.????? 教學(xué)計(jì)算機(jī)的微程序控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，微程序控制器教學(xué)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明(2學(xué)時(shí))

7.????? 組合邏輯控制器運(yùn)行原理(2學(xué)時(shí))

8.????? 教學(xué)計(jì)算機(jī)組合邏輯控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(2學(xué)時(shí))

9.????? 完成8位機(jī)的微程序控制器和硬連線控制器設(shè)計(jì)(6學(xué)時(shí))

四、??????????? 多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)(12學(xué)時(shí))

1.????? 層次存儲(chǔ)器系統(tǒng)概述，主存儲(chǔ)器存儲(chǔ)原理和特點(diǎn)(2學(xué)時(shí))

2.????? 靜態(tài)存儲(chǔ)器芯片和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)芯片原理與特性，教學(xué)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(2學(xué)時(shí))

3.????? 高速緩沖存儲(chǔ)器(CACHE? MEMORY)(2學(xué)時(shí))

4.????? 虛擬存儲(chǔ)器(VIRTUAL MEMORY)的運(yùn)行原理(2學(xué)時(shí))

5.????? 磁表面存儲(chǔ)設(shè)備、光盤設(shè)備的存儲(chǔ)原理及組成，磁盤陣列(2學(xué)時(shí))

6.????? 存儲(chǔ)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)(2學(xué)時(shí))

五、??????????? 輸入/輸出設(shè)備與輸入/輸出系統(tǒng)(12學(xué)時(shí))

1.????? 輸入/輸出系統(tǒng)與輸入/輸出方式概述：輸入輸出系統(tǒng)的作用、功能、與其他部件的關(guān)系、組成、需要解決的問(wèn)題；輸入、輸出方式：程序直接控制、中斷、DMA、外圍處理機(jī)(2學(xué)時(shí))

2.????? 計(jì)算機(jī)總線：總線的作用、功能、構(gòu)成；總線周期、總線仲裁、運(yùn)行方式；總線的發(fā)展(無(wú)總線、單總線、雙總線、多總線)；總線舉例：ISA、EISA、SCSI、PCI(2學(xué)時(shí))

3.????? 輸入輸出接口電路：接口電路的作用、構(gòu)成；串行接口舉例(串、并行接口、USB)(2學(xué)時(shí))

4.????? 計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備：輸入設(shè)備種類；典型輸入設(shè)備(鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀)運(yùn)行原理(2學(xué)時(shí))

5.????? 計(jì)算機(jī)輸出設(shè)備：輸出設(shè)備種類；典型輸出設(shè)備(顯示器、打印機(jī))運(yùn)行原理(2學(xué)時(shí))

6.????? 總線與接口設(shè)計(jì)(2學(xué)時(shí))

六、??????????? 總結(jié)與復(fù)習(xí)(2學(xué)時(shí))

教學(xué)實(shí)驗(yàn)

教學(xué)實(shí)驗(yàn)占用16個(gè)課內(nèi)學(xué)時(shí)、16個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)以及一些課外學(xué)時(shí)。教學(xué)實(shí)驗(yàn)分為兩部分，第一部分為原理驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，第二部分為工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)一：TEC-2000-16位機(jī)教學(xué)計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)單用法與運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)(2學(xué)時(shí))

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)二：TEC-2000-16位教學(xué)計(jì)算機(jī)的控制器實(shí)驗(yàn)(2學(xué)時(shí))

工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目：設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)TEC-2000 8位教學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(28學(xué)時(shí))

教材及參考書(shū)：

主教材與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1.????? 王誠(chéng)主編，計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)，清華大學(xué)出版社，2002(主教材)???2.? 王誠(chéng)主編，計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，清華大學(xué)出版社，2002(實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū))

總結(jié)

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