計算機(jī)組成原理教學(xué)大綱

課程名稱：計算機(jī)組成原理

英文課名：Computer Organization

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

(注：實驗占用16個課內(nèi)學(xué)時和16個實驗學(xué)時)

學(xué)期：秋季

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

課程大綱：

一、??????????? 計算機(jī)組成概述(2學(xué)時)

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

2.????? 計算機(jī)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、組成和實現(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、運算和運算器部件(14學(xué)時)

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

2.????? 數(shù)據(jù)運算算法(加、減、乘、除)及實現(xiàn)(2學(xué)時)

3.????? 運算器的功能及組成；位片結(jié)構(gòu)的定點運算器芯片實例Am2901(2學(xué)時)

4.????? 教學(xué)計算機(jī)的運算器設(shè)計與實現(xiàn)，運算器教學(xué)實驗說明(2學(xué)時)

5.????? 浮點運算和浮點運算器，檢錯糾錯碼(2學(xué)時)

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

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

1.????? 指令格式和尋址方式(2學(xué)時)

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

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

4.????? 計算機(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)

5.????? 微程序控制器的運行原理(2學(xué)時)

6.????? 教學(xué)計算機(jī)的微程序控制器設(shè)計與實現(xiàn)，微程序控制器教學(xué)實驗說明(2學(xué)時)

7.????? 組合邏輯控制器運行原理(2學(xué)時)

8.????? 教學(xué)計算機(jī)組合邏輯控制器設(shè)計與實現(xiàn)(2學(xué)時)

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

四、??????????? 多級結(jié)構(gòu)的存儲器系統(tǒng)(12學(xué)時)

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

2.????? 靜態(tài)存儲器芯片和動態(tài)存儲芯片原理與特性，教學(xué)計算機(jī)存儲器的設(shè)計與實現(xiàn)(2學(xué)時)

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

4.????? 虛擬存儲器(VIRTUAL MEMORY)的運行原理(2學(xué)時)

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

6.????? 存儲器系統(tǒng)設(shè)計(2學(xué)時)

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

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)

2.????? 計算機(jī)總線：總線的作用、功能、構(gòu)成；總線周期、總線仲裁、運行方式；總線的發(fā)展(無總線、單總線、雙總線、多總線)；總線舉例：ISA、EISA、SCSI、PCI(2學(xué)時)

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)

4.????? 計算機(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)運行原理(2學(xué)時)

5.????? 計算機(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))運行原理(2學(xué)時)

6.????? 總線與接口設(shè)計(2學(xué)時)

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

教學(xué)實驗

教學(xué)實驗占用16個課內(nèi)學(xué)時、16個實驗學(xué)時以及一些課外學(xué)時。教學(xué)實驗分為兩部分，第一部分為原理驗證性實驗，第二部分為工程設(shè)計項目。

驗證性實驗一：TEC-2000-16位機(jī)教學(xué)計算機(jī)的簡單用法與運算器實驗(2學(xué)時)

驗證性實驗二：TEC-2000-16位教學(xué)計算機(jī)的控制器實驗(2學(xué)時)

工程設(shè)計項目：設(shè)計與實現(xiàn)TEC-2000 8位教學(xué)計算機(jī)系統(tǒng)(28學(xué)時)

教材及參考書：

主教材與實驗指導(dǎo)書

1.????? 王誠主編，計算機(jī)組成與設(shè)計，清華大學(xué)出版社，2002(主教材)???2.? 王誠主編，計算機(jī)組成與設(shè)計實驗指導(dǎo)，清華大學(xué)出版社，2002(實驗指導(dǎo)書)

總結(jié)

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