计算机组成原理教学大纲教学大纲第一章计算机系统

第一篇：计算机组成原理教学大纲

教 学 大 纲

第一章 计算机系统概论

教学内容

一、 计算机的分类与应用

二、 计算机的硬件组成

三、 计算机的软件

四、 计算机的层次结构

第二章 运算方法和运算器

一、学习目的跟基本要求

（一）掌握数字数据与非数值数据的表示

（二）掌握定点运算方式

（三）了解定点运算器

（四）了解浮点运算方式及浮点运算器

二、重点难点

计算机中数的四种机器码表示、数据格式（定点与异或）、字符与汉字的表示方式、奇偶校验、定点加减运算、定点与浮点的溢出检测

三、教学内容

（一）数据格式

（二）四种机器码表示

（三）非数值数据的表示

（四）定点运算和定点运算器

（五）浮点运算方法

（六）浮点运算流水线和异或运算器

第三章 存储系统

一、学习目的跟基本要求

（一）了解存储器的基本概念

（二）掌握SRAM与DRAM的构成及工作原理

（三）了解只读存储器的特点

（四）掌握改善存储器速度的方式

（五）掌握cache的工作原理，了解pentium PC机的cache

（六）了解虚拟存储器的机理及分类

二、重点难点

存储器的分级结构、SRAM与DRAM特点、字位扩展、DRAM的刷新、Cache原理、虚拟存储技术

三、教学内容

（一）存储器的分类、分级结构、主要技术指标

（二）SRAM（组成、特点）

（三）DRAM（特点、刷新）

（四）CPU与存储器的联结（字位扩展）

（五）CPU对存储器的读写操作

（六）EDRAM

（七）只读存储器（特点、分类），闪速存储器（特点、应用）

（八）高速存储器（原理）

（九）Cache

（十）虚拟存储技术

第四章 指令系统

一、学习目的跟基本要求

（一）了解指令系统的基本概念及性能要求

（二）掌握指令格式

（三）掌握指令跟数据的轮询模式（包括堆栈寻址方法）

（四）了解指令的分类及基本指令系统，掌握精简指令系统的特征

二、重点难点

指令格式、指令译码方式、操作数寻址方式

三、教学内容

（一）指令系统的基本概念

（二）指令格式

（三）指令寻址方式

（四）数据寻址方式

（五）堆栈寻址方式

（六）指令的分类

（七）RISC与CISC

第五章 中央处理器

一、学习目的跟基本要求

（一）掌握中央处理器的功能和组成

（二）了解指令周期的概念

（三）了解计算机中时序信号的作用跟机制，掌握时序控制方法

（四）了解控制器的分类、原理跟技术

（五）掌握流水CPU的结构及相关问题，了解奔腾CPU的流水结构

二、重点难点

CPU的功能、CPU的基本构成、CPU中的主要寄存器、指令周期、时序信号的作用、微程序控制器与微程序设计技术

三、教学内容

（一）CPU的功能

（二）CPU的构成（基本组成、主要寄存器）

（三）指令周期

（四）时序产生器的作用跟控制方法

（五）微程序控制器（微程序概念、原理、机器指令与微指令的关系）

（六）微程序设计技术（微指令格式）

（七）硬布线控制器（基本思想）

（八）流水CPU

第六章 总线系统

一、学习目的跟基本要求

（一）了解总线的基本概念及作用

（二）掌握接口的概念及作用

（三）掌握总线的总裁和定时方式

（四）了解多总线结构跟PCI的特征

二、重点难点

总线结构对计算机平台性能的制约、总线接口、信息的传送模式、总线的总裁方式

三、教学内容

（一）总线结构对计算机平台性能的影响

（二）总线接口（基本概念、功能）

（三）总线的仲裁、定时方式

第七章 外围设备

一、学习目的跟基本要求

（一）了解外围设备的功能跟分类

（二）掌握显示设备的分类及有关概念

（三）了解打印设备的分类

（四）掌握硬磁盘储存设施的工作原理、技术指标

二、重点难点

显示设备的分类与有关概念、硬磁盘储存设施

三、教学内容

（一）外设的分类

（二）显示设备

（三）打印设备

（四）硬磁盘存储设备

第八章 输入输出系统

一、学习目的跟基本要求

（一）了解外围设备的定时方式与信息交换模式

（二）掌握中断的基本概念及工作方式

（三）掌握DMA传送方法

（四）了解通道的用途及分类

二、重点难点 程序中断模式的基本概念、DMA传送模式

三、教学内容

（一）外围设备的定时方式

（二）程序中断方式（中断的概念、中断接口、中断处理过程）

（三）DMA方式（DMA基本概念、传送模式、分类）

（四）通道模式（功能、类型）

第二篇：计算机组成原理教学大纲

教 学 大 纲

第一章 计算机系统概论

教学内容

一、 计算机的分类与应用

二、 计算机的硬件组成

三、 计算机的软件

四、 计算机的层次结构

第二章 运算方法和运算器

一、学习目的跟基本要求

（一）掌握数字数据与非数值数据的表示

（二）掌握定点运算方式

（三）了解定点运算器

（四）了解浮点运算方式及浮点运算器

二、重点难点

计算机中数的四种机器码表示、数据格式（定点与异或）、字符与汉字的表示方式、奇偶校验、定点加减运算、定点与浮点的溢出检测

三、教学内容

（一）数据格式

（二）四种机器码表示

（三）非数值数据的表示

（四）定点运算和定点运算器

（五）浮点运算方法

（六）浮点运算流水线和异或运算器

第三章 存储系统

一、学习目的跟基本要求

（一）了解存储器的基本概念

（二）掌握SRAM与DRAM的构成及工作原理

（三）了解只读存储器的特点

（四）掌握改善存储器速度的方式

（五）掌握cache的工作原理，了解pentium PC机的cache

（六）了解虚拟存储器的机理及分类

二、重点难点

存储器的分级结构、SRAM与DRAM特点、字位扩展、DRAM的刷新、Cache原理、虚拟存储技术

三、教学内容

（一）存储器的分类、分级结构、主要技术指标

（二）SRAM（组成、特点）

（三）DRAM（特点、刷新）

（四）CPU与存储器的联结（字位扩展）

（五）CPU对存储器的读写操作

（六）EDRAM

（七）只读存储器（特点、分类），闪速存储器（特点、应用）

（八）高速存储器（原理）

（九）Cache

（十）虚拟存储技术

第四章 指令系统

一、学习目的跟基本要求

（一）了解指令系统的基本概念及性能要求

（二）掌握指令格式

（三）掌握指令跟数据的轮询模式（包括堆栈寻址方法）

（四）了解指令的分类及基本指令系统，掌握精简指令系统的特征

二、重点难点

指令格式、指令译码方式、操作数寻址方式

三、教学内容

（一）指令系统的基本概念

（二）指令格式

（三）指令寻址方式

（四）数据寻址方式

（五）堆栈寻址方式

（六）指令的分类

（七）RISC与CISC

第五章 中央处理器

一、学习目的跟基本要求

（一）掌握中央处理器的功能和组成

（二）了解指令周期的概念

（三）了解计算机中时序信号的作用跟机制，掌握时序控制方法

（四）了解控制器的分类、原理跟技术

（五）掌握流水CPU的结构及相关问题，了解奔腾CPU的流水结构

二、重点难点

CPU的功能、CPU的基本构成、CPU中的主要寄存器、指令周期、时序信号的作用、微程序控制器与微程序设计技术

三、教学内容

（一）CPU的功能

（二）CPU的构成（基本组成、主要寄存器）

（三）指令周期

（四）时序产生器的作用跟控制方法

（五）微程序控制器（微程序概念、原理、机器指令与微指令的关系）

（六）微程序设计技术（微指令格式）

（七）硬布线控制器（基本思想）

（八）流水CPU

第六章 总线系统

一、学习目的跟基本要求

（一）了解总线的基本概念及作用

（二）掌握接口的概念及作用

（三）掌握总线的总裁和定时方式

（四）了解多总线结构跟PCI的特征

二、重点难点

总线结构对计算机平台性能的制约、总线接口、信息的传送模式、总线的总裁方式

三、教学内容

（一）总线结构对计算机平台性能的影响

（二）总线接口（基本概念、功能）

（三）总线的仲裁、定时方式

第七章 外围设备

一、学习目的跟基本要求

（一）了解外围设备的功能跟分类

（二）掌握显示设备的分类及有关概念

（三）了解打印设备的分类

（四）掌握硬磁盘储存设施的工作原理、技术指标

二、重点难点

显示设备的分类与有关概念、硬磁盘储存设施

三、教学内容

（一）外设的分类

（二）显示设备

（三）打印设备

（四）硬磁盘存储设备

第八章 输入输出系统

一、学习目的跟基本要求

（一）了解外围设备的定时方式与信息交换模式

（二）掌握中断的基本概念及工作方式

（三）掌握DMA传送方法

（四）了解通道的用途及分类

二、重点难点 程序中断模式的基本概念、DMA传送模式

三、教学内容

（一）外围设备的定时方式

（二）程序中断方式（中断的概念、中断接口、中断处理过程）

（三）DMA方式（DMA基本概念、传送模式、分类）

（四）通道模式（功能、类型）

第三篇：计算机组成原理课程设计教学大纲

计算机组成原理课程设计教学大纲

实习名称:计算机组成原理课程设计 课程编码:042219 学 分:3 实习周数:3

适用专业：计算机科学与技术

一、实习的目的与任务

通过该课程设计的学习，利用先进的EDA设计方法，总结计算机组成原理课程的学习内容，学会ISPEXPERT SYSTEM的使用、层次化设计方式、多路开关，逻辑运算组件，移位器设计、微程序控制的运算器设计、微程序控制的存储器设计、简单计算机的设计，从而巩固课堂知识、深化学习内容、完成教学大纲要求，学好计算机科学与技术专业的专业基础课。

二、实习教学的基本要求

1、参加课程设计的师生需要服从指导老师的指导，遵守纪律，按时、按指导老师的规定独立完成课程设计的任务。

2、每次设计指导老师需要指导教师，并严格考勤。

三、实习内容

1) 实习地点：本课程设计的实习地点为计算机软件基础实验室。 2）实习内容：

1：ISPEXPERT SYSTEM的使用：学会ISPEXPERT SYSTEM软件的使用，然后运用此平台完成：一位全加器设计、并行八位寄存器设计，并形成 .JED文件，下载到实验箱上，在实验箱上用开关验证。

2：层次化设计方式：学会层次化设计原则，利用该办法完成：同步二进制计数器、多位二进制加法器，并构建.JED文件，下载到实验箱上，在实验箱上用开关验证

3：多路开关，逻辑运算组件，移位器设计：完成多路开关、逻辑运算组件，移位器设计为以下的运算器、存储器设计做好准备。

4：微程序控制的运算器设计：按规定设计一个微程序控制的运算器，输入取数及运算指令，单步执行指令， 得出结果。

5：微程序控制的存储器设计：按规定设计一个微程序控制的存储器，按规定进行操作，将数据存入指定单元，并将建立单元中的内容读出送寄存器。

6：简单计算机的设计：按规定设计一台由简洁指令作为指令集的计算机，并用该简单指令编写一段程序，运行该程序，得出正确结果。 3）课程设计时间安排

课程设计的时间历经3周，大致安排如下： 第一周：第

一、第二个设计。 第二周：第

三、第四个设计。 第三周：第

五、第六个设计。

每完成一个设计，学生要尽快提交报告。

四、 考核办法

同学们在实验前必须仔细准备实验，根据实验讲义和教学上学到的常识写出实验报告，带到实验现场。

1、ISPEXPERT SYSTEM的使用

在本次实验中，学会ISPEXPERT SYSTEM软件的使用，然后运用此平台完成： 〈１〉 一位全加器设计〈２〉 并行八位寄存器设计

并形成 .JED文件，下载到实验箱上，在实验箱上用开关验证。 评分方案：参加实验： 0.2分

完成实验报告： 0.2分

完成一位全加器设计： 0.3分

完成八位并行寄存器设计：0.3分

2、层次化设计方式

在本次实验中，学会层次化设计方式计算机原理教案下载，利用该办法完成： 〈１〉同步二进制计数器〈２〉多位二进制加法器

并形成.JED文件，下载到实验箱上，在实验箱上用开关验证 评分方案：参加实验： 0.2分

完成实验报告： 0.2分

完成同步二进制计数器 0.3分

完成多位二进制加法器 0.3分

3、 多路开关，逻辑运算组件，移位器设计

在本次实验中，完成多路开关、逻辑运算组件，移位器设计为以下的运算器、存储器设计做好准备。

评分细则：参加实验： 0.2分 完成实验报告： 0.2分

完成多路开关 0.2分

完成逻辑运算部件 0.2分