2008～2009学年第计算机与通信学院教研室计算机组成原理课程

计算机与通信学院2008～2009学年教研室（实验室） 计算机专业 课程名称 计算机组成原理 课程编号 总课时：64 授课时数：50 实验时数：计算机时数：14 类必修课课程（理论课（） 实验课（教师职称专业课：计算机 0701/0702/0703 基础教材编号 教材名称 作者出版社 出版时间 计算机组成原理 陈华光机械工业出版社，2007 12 计算机组成原理（三）版），白中英，科学出版社2003年《计算机组成与结构》（第三版）清华大学出版社2001年教学目的要求在介绍计算机组成和工作原理的基础上，重点介绍计算机中央处理器的组成（ CPU)、内存和外围设备部分的结构、功能和实现方法。通过学习本课程，学生可以进一步建立整机结构和工作的完整概念。了解计算机的一般组成原理和内部运行机制，为学习本专业后续课程和开展硬件相关技术工作打下坚实的基础。教学重点和难点1、定点运算单元、浮点运算方法和运算单元的分析与组成2、并行内存、高速缓冲内存、虚拟内存的组成和工作原理3、紧凑型指令系统计算机（RISC）和复杂指令系统计算机（CISC）4、微编程技术和微程序控制器，CPU中的流水线结构。

5、输入输出系统计算机作文原理课程教学计划教学时间教学方法（请输入）理论课讨论课实验课练习课其他课预定教学课题（教学章节、章节或课题）：第一章计算机系统概述 教学目标和要求：掌握冯诺依曼计算机的组成，掌握计算机的层次结构，掌握软硬件逻辑等价。教学重点与难点： 重点：冯诺依曼计算机的组成、计算机的层次结构、软硬件逻辑等价的方法和手段1、计算机开发与应用2、计算机系统构成3、计算机系统层次结构4、Computer Features, Performance Indicators and Classification 课堂教学作业及问题：P11 1-4, 1-6 教学后记：表格填写说明：1.每页大小可加减你自己；教学方式：填写理论课、实验课、讨论课、练习课等；计算机作文原理课 教学计划、教学时间、教学方法（请键入）、理论课、讨论课、实验课、练习课、其他课时安排、课题项（教学章节、章节或课题）：数值信息的表示第二章第一节 教学目标与要求：掌握数制转换、定点小数和整数的原、倒、补表示教学重点和难点：二进制编码、数制转换、原定点小数和整数的表示法、倒、补表示法和方法1、数据的机码表示法2、shift码表示法3、shift和dropout4、定点表示数据用于课堂教学作业及思考题：P53 2-2(2)、（3）、（4）教后记）：填写表格说明：1.每页大小可自行加减；教学方法d 充满理论课、实验课、讨论课、练习课等；计算机组成原理课程教学计划教学时间教学方法（请输入）理论课讨论课实验课作业的其他课外作业题目（教学章节、章节或题目）：第一节数字信息的表示，第二节非数字信息的表示 教学目的与要求：掌握数字的浮点表示，理解非数字信息 符号教学的重点与难点：浮点数的标准类型 取值范围的方法和手段浮点数1、数的浮点符号2、字符的数据表示3、汉字的表达 课堂教学作业和思考题：P53 2-3 选修3子题教学后记：填表：1.每页的大小可以自己加减；教学方式：填写理论课、实验课、讨论课、练习课等；计算机组成原理课程教学计划时间教学方法（请输入） 理论课、讨论课、实验课、习题、其他课程安排、教学课题（教学章节、章节或课题）：第三节数值数据验证，第四节定点加减法教学目的及要求：掌握奇偶校考，了解汉明检查。掌握定点加减法教学重点难点：汉明校验的编码、查错、纠错原理，加减法溢出处理方法和手段1、奇偶搜2、汉明校验3、定点加分算业4、加胶击会击溢出处理课堂作业和思考题：2-4(1)教学后记：填表说明：1.每项大小可自行加减；教学方式为理论课、实验课、讨论课、练习课等；计算机构成原理课教学计划的教学时间（请键入节或题目）：节5 定点乘法的教学目的和要求：掌握原始码位乘法规则。掌握一补一位数乘法算法流程。教学重点与难点：补一位乘法算法流程方法和方法1、原一位乘法2、complement一位乘法3、complement两位乘法@每页的大小可加或自己减去；教学方式充满理论课、实验课、讨论课、练习课等；计算机作文原理课教学计划教学时间（请打字） 理论课 讨论课 实验课 练习课 其他课件安排 教学课题（教学章节、章节或课题）：第6节定点分工操作节7 浮点数运算教学目的与要求：理解原码一位数除法，理解补码一位数除法，掌握浮点加减法教学重点与难点：循序渐进的方法浮点加减法运算及方法1、原码一位数除法2、装码一位数除法3、浮点加减法课堂教学作业及思考题：P53 2-8（1)2-9(2)教学后记：表格填写说明：1.每页大小可自行加减；教学方法：填i n 理论课、实验课、讨论课、练习课等；计算机作文原理课 教学计划、教学时间、教学方法（请输入） 理论课、讨论课、实验课、习题课等教学课题（教学章节、章节或课题）的课时安排：第7节数学运算浮点数 第九节 算术单元的分析与组成 教学目的 要求：了解浮点乘法运算，了解浮点除法运算，掌握加法器和进位系统 教学重点和难点：加法器和进位系统，进位信号的产生和传递方法与手段1、浮点乘除运算2、一个全加器3、并行加法器及其进位链课堂教学作业及思考题：P53 2-12教学后记：表格填写说明： 1.每个页面大小可以自己加减；教学方法填写理论课、实验课、讨论课、练习课等；计算机作文原理课教学计划 课时教学法（请输入） 理论课、讨论课、实验课、习题课、其他课时安排、教学题目（教学章节、章节或题目）：第9节分析与作文算术单元 教学目的与要求：掌握SN74181芯片 SN74182芯片理解 算术单元基本结构教学重点与难点：SN74181芯片 SN74182芯片方法与方法1、算术与逻辑运算单元（ALU）2、定点算器3、浮点算术介绍课堂教学作业及思考题：P53 2 -13 2-15 教学后记：表格填写说明：1.每页大小可自行加减；教学方式：填写理论课、实验课、讨论课、练习课等；计算机作文原理课教学计划的教学时间（请输入） 理论课、讨论课、实验课、习题、其他课时、其他课题（教学章节、章节或课题）：练习题 教学目的、要求：掌握浮点运算步骤将使用SN74181芯片SN74182芯片设计算术装置教学重点和难点：芯片之间的连接位，尾数为6位（不包括符号位），根据机器的补码浮点运算步骤，完成以下[x+y]补和[xy]补运算； -0110.100100,y=2 -010（-0.011010) 2、采用74181和74182芯片组成64位ALU，采用多级分组并行进位链。

3、 加法器使用组内平行、组间平行的进位链，一组四个，写出进位信号编辑表达式。课堂作业及思考题：教学后记：填表说明：1.每页大小可自行加减；教学方式：填写理论课、实验课、讨论课、练习课等；计算机构成原理课程教学计划10教学时间教学方法（请输入）理论课、讨论课、实验课、练习课，其他课时安排讲授专题（教学章节、章节或专题）第3章第1节～ `第二节概述、分类、主要技术指标、教学目标、要求：掌握记忆的基本概念计算机原理教案下载，掌握主记忆教学的重点和难点：记忆系统的层次结构，主要的分类方法和手段内存1、内存基本概念2、内存分类3、主存是整机的中心4、主存分类5、主存主要技术指标课堂教学作业及思考题：P96 3 -1,3-3 教学后记：表格填写说明：1.每页大小可自行加减；教学方式：填写理论课、实验课、讨论课、练习课等；计算机构成原理课教学计划11个教学方法（请输入）理论课讨论课实验课练习课其他课时间安排教学课题（教学章节、章节或课题）：第3节半导体随机读写存储器（RAM） ) 教学目的与要求： 掌握静态MOS内存的组成 掌握动态MOS内存的组成 了解DRAM研发的教学重点和难点：动态内存和动态内存的区别，动态内存需要刷新电路方法及手段1、基本存储元件2、Static MOS 内存构成3、四管动MOS存储元件4、单管动MOS存储元件5、dynamic MOS 内存构成6、DRAM课堂教学作业及思考题研发：P96 3-4,3-6 教学后记：填表：1.每页大小可加减泰德;运动课等；教学时间 计算机作文原理课教学计划 12 教学方法（请输入） 理论课 讨论课 实验课 习题课 其他班级安排 讲授课题（教学章节、章节或课题）：第五节 主记忆控制与作文教学 目的与要求：掌握记忆容量扩展的方法。掌握动态记忆的新方法。教学重点与难点：字位同时扩展，掌握动态记忆的新方法和手段1、内存容量扩展2、存储集中刷新3、存储检查电路课堂教学作业与思考题：P96 3-11,3-12教学后记：填表：1.每页尺寸可自行加减；教学方式充满理论课和实验课、讨论课、练习课等；计算机作文原理课教学计划教学时间13 教学方法（请输入） 理论课、讨论课、实验课、习题、其他课时、其他课时作业（教学章节、章节或课题）：第6节高速存储器第7节高速缓冲存储器（Cache） 教学目的和要求：掌握相联存储器的概念，多组交错存储器的种类，掌握双端口存储器，掌握高速缓冲存储器的工作原理，教学点与难点：联想记忆的原理，多bank交错记忆的原理、方法和手段1、相联记忆2、多体交叉记忆3、dual-port memory4、High-高速缓冲存储器（Cache） 课堂作业与思考题：P96 3-14 3-15 教学后记：填表说明：1.每个页面大小可自定义加减法；教学方式：填写理论课、实验课、讨论课、练习等；教学时间 计算机构成原理 14种教学方法（请输入） 理论课 讨论课 实验课 练习课 其他班级安排 授课题目（教学章节、章节或题目）： 实验一算术逻辑运算单元实验教学目的与要求：1、Master 简单算术的数据传输方式 2、Master ALU 的工作原理 3、Master 74LS181 的功能及应用 4、知道带教学重点和难点组成进位控制的算术逻辑单元： 掌握74LS1811、Master的功能和应用方法及手段 算术单元的数据传输路径和74LS1812、的功能特点 仔细阅读实验手册，了解实验箱使用3、的方法完成了无进位的算术逻辑运算实验。

按照实验步骤完成实验项目，了解算术逻辑运算单元的运算过程。 4、按照实验步骤完成实验项目，实现产生进位的算术逻辑运算。5、按照实验报告要求完成实验报告。实验作业及思考题：按要求完成实验并写出实验报告。教学后记：填表说明：1.每页大小可自行加减；教学方式以理论课、实验课、讨论课、练习课等为主；计算机作文原理课教学计划15种教学方法（请输入）理论课讨论课实验课练习课其他课时安排教学课题（教学章节、章节或课题）：第4章第1节发展与教学体系的表现，第二节教学形式 教学目的与要求：了解教学体系的发展与表现，掌握教学形式教学重点与难点： 指令体系的表现、指令字的长度及扩展方法及方法1、命令系统的开发2、命令系统的性能3、计算机语言和硬件结构的关系4、命令操作码和地址码5、命令字长和扩展方法课堂教学作业及思考题：P100 4-1,4-5 教学后记：填表说明n：1.每个页面大小可以自己加减；教学方式：填写理论课、实验课、讨论课、练习课等；计算机作文原理课教学计划16个教学方法（请打字） 理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课安排 讲授题目（教学章节、章节或题目）：实验二通用注册 实验教学目的要求：1、了解通用寄存器的组成和工作原理。

2、使用单个通用寄存器实现数据设置、无进位循环左移、循环右移、有进位循环左移和循环右移等功能。 3、使用通用寄存器组分别实现数据设置和队列方式或堆栈方式的读出。教学重点与难点：通用寄存器的组成及工作原理。方法和方法按照实验步骤完成实验项目，实现通用寄存器的各种功能。了解通用寄存器单元的工作原理。课堂作业和思考题：按要求完成实验并写出实验报告。教学后记：填表：1.每页大小可自行加减；教学方式填理论课、实验课、讨论课、练习课等； 《计算机作文原理》课程教学计划的教学时间 17 教学方法（请输入） 理论课讨论课 实验课练习 其他班级 安排的教学课题（教章、节或课题）：第三至第四节编址方法、指令系统分类第五节RICS系统计算机和CICS系统计算机的教学目的和要求：掌握寻址方式计算机原理教案下载，了解指令系统的分类，了解RICS系统计算机和CICS系统计算机教学的重点和难点：寻址模式，精简指令系统计算机方法和方法1、寻址方法2、命令系统分类3、RICS系统计算机和CICS系统计算机课堂教学作业和思考题：P100 4-7教学后记：表格填写说明:1.每页大小可以加减自行测试；教学方式：填写理论课、实验课、讨论课、练习课等；计算机作文原理课教学计划18个教学方法（请输入）理论课讨论课实验课习题课其他课时安排教学题目（教学章节、章节或题目）：实验三记忆和总线实验教学目的和要求:1、掌握半导体静态内存RAM的特点和使用方法； 2、熟悉内存读写操作；了解总线上数据传输的方法。

教学重点和难点：掌握半导体静态存储器RAM的工作特点和使用方法。实验前仔细预览实验内容，包括对内存读写相关信号的推断，以及实验后记录信号的对比。按照实验步骤完成实验项目，了解内存工作过程中各种信号的时序关系，观察内存读写中各种信号的变化，了解总线上数据传输的方法。课堂作业和思考题：按要求完成实验并写出实验报告。教学后记：填表：1.每页大小可自行加减；教学方式填理论课、实验课、讨论课、练习课等； 《计算机作文原理》课程教学计划 教学时间 19 教学方法（请输入） 理论课 讨论课 实验课 习题 其他班级 教学课题安排（教学章、节或课题）：第5章第1节CPU功能与作文教学目的，要求：了解CPU的功能，掌握CPU的基本组成。掌握CPU中主要寄存器的教学重点和难点：CPU中主要寄存器的方法和方法1、CPU函数2、CPU基本组成3、CPU主寄存器4、操作控制器和时序发生器课堂教学作业及思考题：P141 5-2、5-3 教学后记：填表说明：1.每页大小可自行加减；教学方法填写理论课、实验课、讨论课、练习课等；计算机组成原理教学计划教学时间20种教学方法（请输入） 理论课 讨论课 实验课 练习课 其他课时安排 教学课题（教学章节、章节或课题）： 章节 第二节 教学周期和定时发生器教学目的与要求：掌握指令周期的概念，指令周期计算重点与难点：不同指令指令周期的计算方法和手段1、指令周期基本概念2、非内部指令的指令周期3、直接内部指令的指令周期4、间接指令的指令周期1.每页的大小可以自己加减；教学方式为理论课、实验课、讨论课、练习课等；计算机构成原理课教学计划21教学法（请输入）理论课讨论课实验课练习课其他课安排讲授课题（教学章节、章节或课题）：第3节微程序设计技术与微程序控制器教学目标与要求：掌握微程序设计技术、微程序设计技术的基本概念，了解微指令教学的基本结构重点与难点：机器指令与微指令的关系，微程序设计技术与方法1、微程序设计技术的基本概念2、微计设计的基本结构3、微程序设计技术课堂教学作业与思考题：教学后记：表格填写说明：1.每页大小可加或自己减去；教学方式充满理论课、实验课、讨论课、练习课等；计算机作文原理教学计划的教学时间为22个教学方法（请输入） 理论课、讨论课、实验课、练习课、其他课表讲授课题（教学章节、章节或课题）：第3节微程序技术与微程序控制器第4节组合逻辑控制器教学目的与要求：了解微程序控制器的组成原理，了解组合逻辑控制器的组成原理及门阵列控制器教学重点与难点：微程序控制器组成原理、组合逻辑控制器组成原理、方法和手段1、微语实现方法2、微程序控制器组成原理3、微程序执行过程4、组合逻辑控制器组成原理5、门阵列控制器课堂教学作业及思考题：5-14 教学后记：Inst表格填写规则：1.每页大小可自行加减；教学方式填理论课、实验课、讨论课、练习课等； 《计算机构成原理》课程教学计划的教学时间 23 教学方法（请输入） 理论课 讨论课 实验课 习题 其他课程安排 教学课题（教学章节、章节或课题）：第 5 节 CPU 中的流水线结构 第 6 节CPU结构示例 教学目的及要求：掌握流水线的工作原理，了解流水线中的问题，了解RISC CPU和CISC CPU教学的重点和难点：流水线的工作原理，方法流水线问题及方法1、流水线工作原理2、网络类3、pipline问题4、RISC CPU实例5、CISC CPU实例课堂教学作业及思考题：5-15教学后记: 填写表格说明：1.每个页面大小可增减；教学方法 填写理论课、实验课、讨论课、练习课等；计算机构成原理课教学计划教学时间24种教学方法（请输入） 理论课讨论课 实验课练习课 其他班级安排 讲授课题（教学章节或课题）： 实验4 微程序控制单元实验教学目的和要求：1、熟悉微程序控制器原理。

2、 掌握微编程、写、读、观察其运行状态。 3、为整机实验打下了良好的基础。教学重点与难点：微程序、写作、阅读方法和手段1、按照实验步骤完成实验项目，掌握微地址设置方法，微指令输入输出，微地址自动加1。 2、按要求填写实验报告课业和思考题：按要求完成实验，并撰写实验报告。教学后记：填表：1.每页大小可自行加减；教学方式：填写理论课、实验课、研讨课、练习题等；计算机作文原理课教学计划教学时间25种教学方法（请输入） 理论课、讨论课、实验课、习题课、其他课时安排 授课题目（教学章节、章节或题目）：第六章第一节系统总线结构教学目的与要求：掌握总线的概念和总线的结构。信息传输方式教学重点难点：信息传输方式的分类，接口的功能方法和方法1、bus结构和连接方法2、Bus结构3、的传输方法资料4、界面基本概念5、界面分类 课堂教学作业及思考题：P154 6-2 6-3 教学后记：填写表格说明：1.per 项目大小页面可自行增减；教学方式以理论课、实验课、讨论课、练习课等为主；计算机作文原理课教学计划的教学时间26个教学方法（请输入）理论课讨论课实验课练习课其他课安排教学主题（教学章节或主题）：第2节控制和总线通信结构、异步通信方法和手段1、bus control2、buscommunication3、common bus examples 课堂教学作业与思考题：P154 6-5 6-7 教学后记：填表说明：1.每页大小可自行增减；教学方式充满理论课、实验课、讨论课、练习课等；计算机作文原理课教学计划27个教学方法（请打字）理论课讨论课实验课练习课其他课安排教学题目（教学章节、章节或题目）：实验教学目的和要求五指令组件模块：1、掌握指令组件的组成。

2、Familiar with the input operation of the instruction register, the setting of the PC counter and the increment operation, the understanding of the realization of the jump instruction, the key and difficult points of teaching: the composition of the instruction component, the operation method and means of the instruction register1、 Review the controller and instruction components composed of the computer 2、 carefully read the experimental manual, understand the wiring and experimental methods of this experiment 3、 follow the experimental steps to complete the experimental project, and master the data into the instruction register IR1、PC to reset the counter , The PC counter automatically increments by 1 and the method to realize the jump instruction. 4、Complete the classroom teaching assignments and thinking questions of the experiment report according to the requirements of the experiment report: Complete the experiment as required, write the experiment report after the teaching postscript: Fill in the form: 1. Each page size can be added or subtracted by yourself; the teaching method fills in the theory class , Experimental class, discussion class, exercise class, etc.; teaching time of the teaching plan of the principle of computer composition 28 teaching methods (please type) Theory class discussion class experimental class exercises class other class time arrangement of teaching topics (teaching chapters, sections or topics): Chapter 7 The first section is an overview of the input and output system. The second section of the program direct control method teaching purpose and requirements: understand the characteristics of input and output, master the five control methods of input and output data, teaching key points and difficulties: input and output data control methods and methods Means 1、Characteristics of input and output 2、Addressing method of input and output devices 3、Control method of input and output data 4、Program direct control method Class teaching assignments and thinking questions: 7-1 7-4 Teaching postscript: Instructions for filling in the form: 1. The size of each page can be added or subtracted by yourself; The teaching method is filled in theory class, experimental class, discussion class, exercise class, etc.; teaching time of computer composition principle course 29 teaching method (please type) Theory Class discussion class, experiment class, exercises, class, and other class hours arranged to teach topics (teaching chapters, sections or topics): Section 3 Program Interruption Method Section 4 DMA Method Section 5 Channel Method Teaching Purpose and Requirements: Master the program interruption method, understand the DMA method and Key points and difficulties of channel mode teaching: Master the concept of interruption, interrupt processing steps, interrupt response and response conditions methods and methods 1、程序断mode2、DMA mode3、channel mode Classroom teaching assignments and thinking questions: 7- 7 7-8 Teaching postscript: Instructions for filling in the form: 1. The size of each page can be added or subtracted by yourself; The teaching method: fill in the theory class, experimental class, discussion class, exercise class, etc.; the teaching time of the teaching plan of the principle of computer composition is 30 teaching methods ( Please type) Theory class, discussion class, experiment class, exercises class, and other class hours arranged to teach topics (teaching chapters, sections or topics): Chapter 8 Introduction to external equipment Teaching purpose and requirements: understand input equipment, display output equipment, display output equipment, magnetic surface Key points and difficulties in the teaching of storage and optical disk storage: The working principle, methods and means of display output equipment 1、External equipment overview2、input equipment3、display output equipment4、磁surface storage5、CD storage classroom teaching assignments And thinking questions: Teaching postscript: Instructions for filling in the form: 1. The size of each page can be added or subtracted by yourself; The teaching method is filled with theory, experiment, discussion, exercises, etc.; the teaching time of the teaching plan of the principle of computer composition is 31 teaching methods ( Please type) Theory class, discussion class, experimental class, exercises class, other class hours arranged to teach topics (teaching Chapters, sections or topics): Experiment 6 Debugging of comprehensive experiments Teaching purpose and requirements: Through the use of software LCACPT, understand the process of program compilation and loading.

Understand the data flow in the model machine through micro-single-step and single-shot debugging. Teaching emphasis and difficulty: the use of LCACPT and programming and debugging methods and methods 1、 are familiar with the use of the software LCACPT, and will use it to debug micro programs 2、 carefully read the experiment manual and understand the working principles of each unit of the experiment box 3、Familiar with the instruction system of the experiment box, familiar with the instruction program compilation, loading process, execution process, classroom teaching assignments and thinking questions: complete the experiment as required, write the experiment report after the teaching: Fill in the form description: 1. Each page size can be Add or subtract by yourself; The teaching method is to fill in theory class, experimental class, discussion class, exercise class, etc.; the teaching time of computer composition principle course teaching plan 32 teaching method (please type) Theory class discussion class experimental class exercise class other class time arrangement of teaching topics (teaching chapter , Section or topic): Review the teaching purpose and requirements of the course: Review the knowledge of this course, summarize the content of this course, introduce the key teaching points and difficulties of this course: Introduce the key concepts and methods of this course, combine the syllabus and examination syllabus Review the classroom teaching assignments and thinking questions with the homework: After the teaching: Instructions for filling in the form: 1. The size of each page can be added or subtracted by yourself;

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