计算机原理教案.doc

《计算机原理》课程讲义张永超本课程是计算机专业本科生的核心课程, 是主干必修课。课程以探讨原理为主, 讲述计算机平台以及各用途配件的工作原理以及逻辑实现,计算机平台以及各用途配件的设计原理及其并行处理技术。设置这一课程的目的是让学员把握计算机的基本工作原理, 掌握计算机各主要组件的软件构架、相互联系和作用, 掌握计算机平台的设计原理并且软软件的界面, 从而对整个计算机平台有完整的知道, 为计算机专业的后继课程的学****打下基础。一、本课程得主要内容 1、计算机平台概论 2、数字逻辑基础(复****及提升) 3、信息编码和数据表示 4、运算方式与运算器 5 、中央处理器 6 、存储器与储存系统 7 、处理机设计 8 、输入输出平台二、本课程课堂重点与难点重点: 信息编码和数据表示控制器存储平台输入输出系统三、教材采用《计算机组织原理》. 外语教学与研究出版社四、教学手段: PPT+ 版书+ 实验五、课程内容跟学时分配(整体安排按信息表示、信息处理、信息输出模式。) 计算机平台概论一、教学内容: 1、了解计算机的发展; 2、了解计算机平台的构成及其各部份的主要用途; 3、掌握键盘的使用,熟练掌握标准指法操作; 4、了解计算机中数据的表示编码。

二、教学目的让学员认识计算机基础知识,掌握计算机平台的概念三、教学基本规定了解计算机的特征、发展史(包括微型计算机的发展史)、类型、应用领域及前景;掌握计算机工具系统及软件平台构成,了解微机的软件平台,包括掌握微机系统硬件组成及主要性能指标。四、重点与难点重点:计算机的发展史和应用领域,计算机工具系统及软件平台构成难点:计算机系统的层次结构五、教学方法:讲授(ppt) 六、教学过程: 第一课时:计算机概述 1、什么是计算机(概念) 2、计算机演进过程阶段年份物理元件软件特性应用范围第一代 46-58 电子管机器语言、汇编语言科学计算第二代 59-64 晶体管高级语言科学计算、数据处理、工业控制第三代 65-70 小规模集成电路操作系统科学计算、数据处理、工业控制、文字处理、图形处理第四代 70至今大规模集成电路数据库网络等各个领域 3 3、、计算机科技演进的态势巨型化、高性能、开放式、多媒体化、智能化、网络化 4 4、、计算机的分类: 1)、根据规模大小分类:巨型机、大型机、中型机、小型机、微机、 2)、根据种类分类:通用计算机、专用计算机 5、计算机的主要应用科学计算、数据处理、计算机控制、计算机辅助系统、人工智能、办公自动化系统中的应用注:记住一些专用名字的缩写详细内容及规定第二、三课时:计算机平台计算机系统:是由硬件平台跟工具系统两个别组成;两者相辅相成,构成计算机平台的统一体。

1、计算机软件平台硬件系统构成由运算器、控制器、存储器、输入设施和输出设备五个别组成。 1)中央处理器 CPU 运算器和控制器合称为中央处理单元,简称 CPU 。 CPU 的作用是处理数据、存取数据或指令、协调各部件工作等。 2)存储器存储器用于储存数据和程序。存储器分为内部存储器和外部存储器内存又分为只读存储器( ROM )和随机存储器(RAM) 外存分为软盘、硬盘、光盘、磁带它们的特征跟特点存储器的有关术语阐述如下: *位( Bit ):存放一位二进制数即 0或1。位是计算机中传输信息的最小单位。*字节(Byte ):8个二进制位为一个字节。为了便于衡量存储器的大小,统一以字节( Byte 简写为 B)为单位。字节是计算机中储存信息的基本单位* 地址:整个内存被分成若干个存储单元,每个储存单元通常能保存 8 位二进制(字节编址) 。每个存储单元可以储存数据或程序代码。为了可有效地存取该单元内的内容,每个单元需要有唯一的编号(称为地址)来标识。*读操作(Read ):按地址从存储器中取出信息,不破坏原有的内容,称为对存储器进行“读”操作。*写操作(Write ):把信息写入存储器,原来的内容被覆盖,称为对存储器进行“写”操作。

*主频主频是衡量 CPU 运行速率的重要指标。它是指系统时钟脉冲发生器输出周期性脉冲的频度。通常以赫兹(Hz)为单位。目前的奔腾Ⅵ微处理器的功耗已高达 1.5GHz 、2.2GHz 。*字长字长是 CPU 可以同时处理的二进制数据位数。如64位微处理器,一次无法处理 64位二进制数据。常用的有 16位、 32位、 64位微处理器。 3)输入设施输入设备用来接受客户输入的原始数据和程序输入设施用来接受用户输入的原始数据和程序, ,并将他们转变为计算机可以识别并将他们转变为计算机可以识别的二进制形式储存到存储中。常用的输入设备有按键、鼠标、扫描仪、光笔的二进制形式储存到存储中。常用的输入设备有按键、鼠标、扫描仪、光笔、、数数字化仪、麦克风等。字化仪、麦克风等。 4)输出设备输出设备用于将储存在存储中由计算机处理的结果转变为他们所能接受的方式。常用的输出仪器有:显示器、打印机、绘图仪、音箱等。 2、软件平台分为系统软件和应用工具 1).系统硬件(1)操作系统(2)语言处理程序(3)数据库管理系统(4)网络管理工具(5)常用的服务程序 2).应用工具应用插件是在计算机硬件跟系统软件的支持下,为缓解各种专业和实际问题而设计研发的一类软件。

如文字处理、电子表格、多媒体制作软件、各种项目设计跟物理推导软件、模拟过程、辅助设计跟管理程序等。(1)操作系统操作系统:是管理跟控制计算机的全部硬件、软件资源的程序。主要用途有:用户与计算机软件的接口、硬件功能的扩展、计算机平台的控制及管理等。(2)语言处理程序机器语言汇编语言高级语言: Basic 语言、 Pascal 语言、 C语言、 Java 语言等。(3)实用程序一些公用的工具性程序计算机原理教案下载,如:编辑程序 EDIT ,调试程序 DEBUG ,诊断程序等。 4)数据库系统按数据建模的不同分为三种类别:层次型、网状型、关系型。目前非常流行的数据库系统有 FoxPro 、Oracle 、SQL 等。教学小结: 这一节最为重要的内容是把握计算机平台的概念,这一点在教学过程中应留意强调; 对于上机实验的第一节课,要切记强调正确的指法操作。第二章数字逻辑基础本讲目的:掌握数字逻辑的基础本讲要求:掌握逻辑运算、组合逻辑电路、常用时序电路本讲重点:逻辑代数运算本讲难点:常用时序电路授课内容一、逻辑代数的基本概念构建逻辑代数的概念,以区分普通代数计算机原理教案下载,不能简单地把普通代数的规律照搬到逻辑代数中来。逻辑变量逻辑代数中也用字母代表变量,但一般用一个字母代表一个变量。

●逻辑变量的取值只能是“0”或“1”,代表的是事物矛盾着的两人;判断事件的“真伪”和“是非”,无大小跟正负之分。在数字平台中,代表开关的接通现断开,晶体管的导通与截止,电压的高(5V )低(0V ),信号的有无等。逻辑运算三种基本的逻辑运算:“或”、“与”、“非”。●“或”运算概念:着重因果关系。“或”运算关系表达式: F=A+B 或者 F=A ∨B。“或”运算口诀:“有1出1”和“都0出0”。●“与”运算概念:着重因果关系。“与”运算关系表达式: F=