计算机组成原理教学大纲 、课程名称 计算机组成原理( Principles of Computer Construction) 二、课堂授课学时与学分 学时:72学时 学分:4 三、授课对象 计算机科学与技术及相关专业本科学生 四、先修课程 计算机应用基础、数字逻辑 五、教学目的 本课程的学习将使学生了解计算机系统的硬件和软件构成方法,了解其硬件系统中运算 器、控制器、存储器、输入设备和输出设备和总线系统的构成原理。为后续专业课程的学习 打下扎实的理论基础 六、主要内容、基本要求及学时分配 主要内容: 1、计算机系统概论:包括计算机的语言,计算机的硬件,计算机系统的层次结构和电 子计算机的发展简史及计算机的应用。 2、运算方法和运算器:包括数据表示方法和转换,带符号数的表示及加减运算,二进 制乘法运算,二进制除法运算,浮点数的运算方法,运算部件和数据校验码。 3、主存储器:包括主存储器处于全机中心地位,主存储器分类,主存储器的主要技术 指标,主存储器的基本操作,随机存储器RAM,非易失性半导体存储器,DRAM的研究与 发展,半导体存储器的组成与控制和多体交叉存储器 4、指令系统:包括指令系统的发展,指令格式,数据表示,寻址方式,指令类型,指 令系统的兼容性,RISC和CISC和指令系统举例 5、中央处理部件CPU:包括计算机的硬件系统,控制器的组成,微程序控制器计算机 的工作原理,微程序设计技术,硬布线控制的计算机,控制器的控制方式,流水线工作原理, CPU举例和计算机的加电及控制过程 6、存储系统:包括存储系统的层次结构,高速缓冲存储器 Cache,虚拟存储器,相联 存储器和存储保护 7、辅助存储器:包括辅助存储器的种类与技术指标,磁记录原理与记录方式,硬磁盘 存储器,软磁盘存储器,磁带存储器和光盘存储器 8、输入输出设备:包括外部设备概述,输入设备,输出设备一显示器和输出设备一打 印机。 9、输入输出系统:包括系统概述,程序中断输入输出方式,DMA输入输出方式,通 道控制方式和外围处理机方式,总线结构和外设接口。 10、计算机系统:包括计算机系统概述,微机系统,工作站和服务器和多媒体计算机
计算机组成原理教学大纲 一、课程名称 计算机组成原理(Principles of Computer Construction) 二、课堂授课学时与学分 学时:72 学时 学分:4 三、授课对象 计算机科学与技术及相关专业本科学生 四、先修课程 计算机应用基础、数字逻辑 五、教学目的 本课程的学习将使学生了解计算机系统的硬件和软件构成方法,了解其硬件系统中运算 器、控制器、存储器、输入设备和输出设备和总线系统的构成原理。为后续专业课程的学习 打下扎实的理论基础。 六、主要内容、基本要求及学时分配 主要内容: 1、计算机系统概论:包括计算机的语言,计算机的硬件,计算机系统的层次结构和电 子计算机的发展简史及计算机的应用。 2、运算方法和运算器:包括数据表示方法和转换,带符号数的表示及加减运算,二进 制乘法运算,二进制除法运算,浮点数的运算方法,运算部件和数据校验码。 3、主存储器:包括主存储器处于全机中心地位,主存储器分类,主存储器的主要技术 指标,主存储器的基本操作,随机存储器 RAM,非易失性半导体存储器,DRAM 的研究与 发展,半导体存储器的组成与控制和多体交叉存储器。 4、指令系统:包括指令系统的发展,指令格式,数据表示,寻址方式,指令类型,指 令系统的兼容性,RISC 和 CISC 和指令系统举例。 5、中央处理部件 CPU:包括计算机的硬件系统,控制器的组成,微程序控制器计算机 的工作原理,微程序设计技术,硬布线控制的计算机,控制器的控制方式,流水线工作原理, CPU 举例和计算机的加电及控制过程。 6、存储系统:包括存储系统的层次结构,高速缓冲存储器 Cache,虚拟存储器,相联 存储器和存储保护。 7、辅助存储器:包括辅助存储器的种类与技术指标,磁记录原理与记录方式, 硬磁盘 存储器,软磁盘存储器,磁带存储器和光盘存储器。 8、输入输出设备:包括外部设备概述,输入设备,输出设备—显示器和输出设备—打 印机。 9、输入输出系统:包括系统概述,程序中断输入输出方式,DMA 输入输出方式,通 道控制方式和外围处理机方式,总线结构和外设接口。 10、计算机系统:包括计算机系统概述,微机系统,工作站和服务器和多媒体计算机
基本要求: 本课程要求学生掌握编码数据的运算方法和运算器的构成,掌握随机存取存储器中的 SRAM和DRAM存储单元电路、存储结构、读写时序、ROM、 EPROM、 EEPROM和 Flash Memory的相关技术特性;掌握主存储器的组成与控制以及重叠交叉存取控制的方法;掌握 控制器的控制方式、微程序控制器和组合逻辑控制器的工作原理和设计方法:掌握磁表面存 储器的工作原理、硬磁盘存储器的种类及结构、记录格式、硬盘控制器以及磁盘阵列存储器 理解CPU与外部设备交换数据的方式、数据传输的控制方式、中断的概念、DMA以及输入 输岀通道的原理;掌握计算机系统的概念、分类方法、评测方法;能够区分微机系统、工作 站系统、服务器系统和多媒体计算机系统,掌握其系统的相应性能。 学时分配 教学内容授课学时分配实验要求实验学时分配 1、计算机系统概论 2、运算方法和运算器 16 运算器设计 3、主存储器 主存储器调用 4、指令系统 5、中央处理部件 微程序控制器设计 存储系统 外存储器调用 7、辅助存储器 8、输入输出设备 9、输入输出系统 输入输出系统调用 10、计算机系统 整机系统设计 8 总 七、教材及主要教学参考用书 1、《计算机组成与结构》第三版,王爱英主编,清华大学出版社 2、《计算机组成原理》第三版,白中英主编,科学出版社, 3, Structured Computer Organization)(Fourth Edition), Andrew S Tanenbaum 4(Computer Organization and Architecture-Designing for Performance)(Fifth Edition William Stallings 大纲执笔者:许先斌 大纲审定者:
基本要求: 本课程要求学生掌握编码数据的运算方法和运算器的构成,掌握随机存取存储器中的 SRAM 和 DRAM 存储单元电路、存储结构、读写时序、ROM、EPROM、EEPROM 和 Flash Memory 的相关技术特性;掌握主存储器的组成与控制以及重叠交叉存取控制的方法;掌握 控制器的控制方式、微程序控制器和组合逻辑控制器的工作原理和设计方法;掌握磁表面存 储器的工作原理、硬磁盘存储器的种类及结构、记录格式、硬盘控制器以及磁盘阵列存储器; 理解 CPU 与外部设备交换数据的方式、数据传输的控制方式、中断的概念、DMA 以及输入 输出通道的原理;掌握计算机系统的概念、分类方法、评测方法;能够区分微机系统、工作 站系统、服务器系统和多媒体计算机系统,掌握其系统的相应性能。 学时分配: 教学内容 授课学时分配 实验要求 实验学时分配 1、计算机系统概论 2 2、运算方法和运算器 16 运算器设计 6 3、主存储器 6 主存储器调用 4 4、指令系统 6 5、中央处理部件 16 微程序控制器设计 8 6、存储系统 6 外存储器调用 4 7、辅助存储器 8 8、输入输出设备 2 9、输入输出系统 6 输入输出系统调用 6 10、计算机系统 4 整机系统设计 8 总 计 72 36 七、教材及主要教学参考用书 1、《计算机组成与结构》第三版,王爱英主编,清华大学出版社。 2、《计算机组成原理》第三版,白中英主编,科学出版社。 3、《Structured Computer Organization》(Fourth Edition),Andrew S. Tanenbaum。 4、《Computer Organization and Architecture—Designing for Performance》(Fifth Edition), William Stallings。 大纲执笔者:许先斌 大纲审定者: