【教师招聘】教案-计算机组成原理、教案、数字媒体(2)

理解机器数 定点和浮点表示精通定点数的运算。了解浮点运算的基本方法和步骤。理解算术单元进位链电路教学重点定​​点数加减运算溢出判断难点定点数、原码、两位数乘法、定点数的补码、加减法、交替除法，平行运载链，教学媒体和教学方式，多媒体教室幻灯片教学，采用讲课和讨论相结合，课堂实践教学过程无符号数和有符号数1。无符号数2。有符号数 1 机器数和真值 2 原码表示 十进制 原码定义 整数原码定义 表示数范围 3 反码表示 十进制补码定义 整数 反码定义 表示数范围 4 补码表示 补码数 整数补码的概念定义了小数的补充来定义数字的范围。5 移位码表示 两个数的定点和浮点表示。定点表示定点十进制，定点整数 2. 浮点表示 浮点数表示形式 浮点数表示 范围浮点数 归一化浮点数 IEEE 标准 3。定点数与浮点数的比较 三种定点运算 1.移位运算的意义。班次操作的规则是不同的。通过机器号分析班次操作的结果。算术移位与逻辑移位的区别 2、加减运算 1 补码加减运算规则 2 补码加减运算溢出判断 用一个符号位判断溢出 用两个符号位判断溢出 补码定点加法3.补定点加法减法运算控制流程和减法硬件配置。Booth 算法运算规则为硬运算示例 3. 组件配置的控制流程 6 的补码两位乘法运算规则运算示例 4. 除法运算 1 罚计算除法分析 2 原码除法恢复余数运算规则运算示例 加法和减法交替操作规则操作示例硬件配置控制过程3补码除法补码加减交替操作规则操作示例控制过程四浮点运算1．浮点加减运算 1 求阶数之差，求阶数尾数之和 2. 按补数规则加减定点小数。0 舍入 1 方法，多媒体教室幻灯片教学方法，采用讲课与讨论相结合计算机原理教案下载，课堂实践教学流程-机器指令 1.指令的一般格式 1 指令代码 定长操作码 行加法器 2串行进位链串行进位链的优缺点形成串行进位链 大群进位链 第 7 章 指令系统内容介绍 机器指令形式 操作数类型和操作类型 寻址方式 指令格式设计 教学目标 理解指令格式 理解操作类型和操作数类型 理解各种寻址方式 掌握指令格式 设计方法和程序。教学重点和难点。多种寻址方式。指令格式。教学媒体与教学方法的设计。使用幻灯片。在多媒体教室中，教学与讨论相结合。课堂练习。指令的一般格式 1 指令代码 定长操作码 行加法器 2 串行进位链 串行进位链 形成串行进位链的优缺点 大群进位链 第 7 章 指令系统内容介绍 机器指令形式 操作数类型和运算类型寻址方式 指令格式设计 教学目标 了解指令格式 了解操作类型和操作数类型 了解各种寻址方式 掌握指令格式 设计方法和步骤。教学重点和难点。多种寻址方式。指令格式。教学媒体与教学方法的设计。使用幻灯片。在多媒体教室中，教学与讨论相结合。课堂练习。指令的一般格式 1 指令码 定长操作码

寻址方式、寄存器个数 2 指令格式实例 1 几种典型模型的指令格式设计 2 指令格式设计实例 教科书P323P326 实例74～77 5. RISC 技术 1. RISC2 的出现和发展。RISC 的主要特点 3. RISC 和CISC 的比较 第8 章CPU 结构和功能介绍 改进的流程和影响指令流程的因素。掌握中断服务的流程。教学流程的重点和难点。流的实现机制。改进的流线技术。教学媒体和教学方法。使用幻灯片。示教过程——CPU的结构 1．指令流水线的原理由串行工作改进为并行工作。流水线级与指令分段的关系 2. 影响指令流水线性能的因素： 1. 结构相关。不同指令竞争相同功能组件的影响。采用分类存储预取指令技术。2. 数据相关指令的重叠可能会改变操作数的读写访问顺序，从而可能影响对操作数的读写访问。采取延迟面向方法的技术和其他方法可以解决由传输指令引起的3种控制相关的方法，可以用于尽快识别和预取两个方向的目标指令，并提前形成条件码，以提高传输方向的准确性。3.流水线性能吞吐率加速比效率4。4. 多发技术正在筹备中；超标量技术；超级管道技术；超长指令字技术；流水线结构指令流水线结构操作流水线四中断系统1.中断系统概述1.引起中断的各种因素。人为设置中断程序事故。硬件故障。IO设备中断。外部事件。2、中断系统要解决的问题。中断如何响应，如何保护场景，如何实现转移，如何恢复场景，如何返回中断响应，如何处理新的中断请求 2. 中断请求标志和中断仲裁逻辑1 中断请求标志中断标志触发2 中断仲裁逻辑硬件排队软件排队3 中断服务程序入口地址搜索中断向量方法软件查询方法4．中断响应条件中断响应中断时间中断隐藏指令5。 6.保护场景，恢复场景程序断点。保护 CPU 内部寄存器的内容。还原场景并中断返回。六、中断屏蔽技术 1 多中断的概念 2 实现多中断的条件 3 屏蔽技术屏蔽触发器和屏蔽 需要解决的问题 如何提出中断请求？如何确定优先响应哪个中断请求，什么条件、何时以及如何响应中断？如何保护现场？如何实现转移？如何还原场景并返回中断响应？如何处理新的中断请求？中断请求标志和中断仲裁逻辑1 中断请求标志中断标志触发2 中断仲裁逻辑硬件排队软件排队3 中断服务程序入口地址搜索中断向量方法软件查询方法4．中断响应条件中断响应中断时间中断隐藏指令5。 6.保护场景，恢复场景程序断点。保护 CPU 内部寄存器的内容。还原场景并中断返回。6. 中断屏蔽技术 1 多中断的概念 2 实现多中断的条件 3 屏蔽技术屏蔽触发器和屏蔽 需要解决的问题 如何提出中断请求？如何确定优先响应哪个中断请求，什么条件，何时，如何响应中断？如何保护现场？如何实现转移？如何还原场景并返回中断响应？如何处理新的中断请求？中断请求标志和中断仲裁逻辑1 中断请求标志中断标志触发2 中断仲裁逻辑硬件排队软件排队3 中断服务程序入口地址搜索中断向量方法软件查询方法4．中断响应条件中断响应中断时间中断隐藏指令5。 6.保护场景，恢复场景程序断点。保护 CPU 内部寄存器的内容。还原场景并中断返回。六、中断屏蔽技术 1 多中断的概念 2 实现多中断的条件 3 屏蔽技术屏蔽触发器和屏蔽

在多媒体教室中使用幻灯片将教学和讨论结合起来。教学过程是对微操作指令的分析。取指令周期的几个操作将当前指令地址发送到内存地址寄存器，将读命令发送到主存，作为读操作启动主存。MAR所指向的主存单元的内容通过数据总线读入MDR。发送到IR指令的opcode的内容送到CU解码形成下一条指令的地址2.间接地址周期的具体操作是将指令的地址码部分发送到内存地址寄存器并向主存发送读命令，开始主存读操作。MAR所指向的主存单元的内容通过数据总线读入MDR。有效地址发送到指令寄存器3的地址域，执行周期不同。执行周期的微操作不同。1 非内存访问指令示例，清除累加器指令 CLA 累加器反转指令 COM 算术右移指令一位指令 SHR 循环左一位指令 CSL 停止指令 STP2 内存访问指令 例如，加法指令 ADDX 存储指令 STAX 取指令 LDAX3 传输类型指令示例 无条件转移指令 JMPX 条件转移指令 BANX4。中断周期由中断周期中的中断隐藏指令自动完成。保护断点查找中断服务程序地址，关闭硬件。第二控制单元的作用是1.控制单元1的外部特性输入信号时钟指令寄存器标记控制信号从系统总线2输出信号CPU中的控制信号到系统总线信号2控制示例信号1.不使用CPU内部总线的方法；2.使用CPU内部总线的方法；3. 多级计时系统 1 机器周期 2 时钟周期 3 多级计时系统 4. 理解微程序的设计思路和原理，理解微指令格式的教学重点 难点：微操作、节拍编排、微程序设计思路、教学媒体和教学方法、多媒体课堂幻灯片教学、采用讲课相结合和讨论，教学过程-组合逻辑设计 1. 组合逻辑控制单元框图 2. 注意微操作的时序。一些微操作的顺序是不能改变的。注意微操作的顺序。所有由不同对象控制的微操作应尽可能按相同的节奏排列。如果有些微操作时间不长 尽量安排在一个节拍内完成 1 取周期微操作的节拍安排 2 周期间微操作的节拍安排 3 周期微操作的节拍安排执行周期 微操作节拍排列 5 微操作节拍排列示例 3. 组合逻辑设计步骤 1. 列出微操作命令的操作时间表。2、写出最简单的微操作命令逻辑表达式。3、画出微操作指令的逻辑图。二、微程序设计 1、微程序思想的出现 1威尔克斯的观点 2微程序的优点 2、微程序控制单元框图及工作原理 1、机器指令对应的微程序。2. 微程序控制单元的基本框图。3、工作原理是指执行阶段。微指令格式 1 横向微指令 2 纵向微指令 3 两种微指令格式的比较 4. 微程序设计实例 1 编写机器指令对应的微操作和节拍安排 2 确定微指令格式 3 编写微指令码点 指令传送指令 4 中断周期微操作节拍排列 5 微操作节拍排列示例 3. 组合逻辑设计步骤 1. 列出微操作命令的运行时间表。2、写出最简单的微操作命令逻辑表达式。3、画出微操作指令的逻辑图。二、微程序设计 1. 微程序思想的出现 1 威尔克斯的观点 2 微程序的优点 2. 微程序控制单元框图和工作原理 1. 机器指令对应的微程序。2.微程序控制单元的基本框图。3、工作原理是指执行阶段。微指令格式 1 横向微指令 2 纵向微指令 3 两种微指令格式的比较 4. 微程序设计实例 1 编写机器指令对应的微操作和节拍安排 2 确定微指令格式 3 编写微指令码点 指令传送指令 4 中断周期 微操作节拍排列 5 微操作节拍排列示例 3. 组合逻辑设计步骤 1. 列出微操作命令的操作时间表。2、写出最简单的微操作命令逻辑表达式。3、画出微操作指令的逻辑图。二、微程序设计 1、微程序思想的出现 1威尔克斯的观点 2微程序的优点 2、微程序控制单元框图及工作原理 1、机器指令对应的微程序。2.微程序控制单元的基本框图。3、工作原理是指执行阶段。微指令格式 1 横向微指令 2 纵向微指令 3 两种微指令格式的比较 4.