计算机组成原理教学大纲3篇

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计算机组成原理教学大纲3篇【导读】这篇文档“计算机组成原理教学大纲3篇”由三一刀客最漂亮的网友为您分享整理,希望这篇范文对您有所帮助,喜欢就下载吧!计算机组成原理教学大纲1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、学习目的和基本要求(一)掌握数字数据与非数值数据的表示(二)掌握定点运算方法(三)了解定点运算器(四)了解浮点运算方法及浮点运算器二、重点难点计算机中数的四种机器码表示、数据格式(定点与浮点)、字符与汉字的表示方法、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)浮点运算流水线和浮点运算器第三章存储系统一、学习目的和基本要求(一)了解存储器的基本概念(二)掌握SRAM与DRAM的组成及工作原理(三)了解只读存储器的特点(四)掌握提高存储器速度的方法(五)掌握cache的工作原理,了解pentiumPC机的cache(六)了解虚拟存储器的原理及分类二、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与存储器的连接(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、学习目的和基本要求(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)掌握指令和数据的寻址方式(包括堆栈寻址方式)(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点二、重点难点指令格式、指令寻址方式、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、学习目的和基本要求(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和体制,掌握时序控制方式(四)了解控制器的分类、原理和技术(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的基本组成、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的组成(基本组成、主要寄存器)(三)指令周期(四)时序产生器的作用和控制方式(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、学习目的和基本要求(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)了解多总线结构和PCI的特点二、重点难点总线结构对计算机系统性能的影响、总线接口、信息的传送方式、总线的总裁方式三、教学内容(一)总线结构对计算机系统性能的影响(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、学习目的和基本要求(一)了解外围设备的功能和分类(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)掌握硬磁盘存储设备的工作原理、技术指标二、重点难点显示设备的分类与有关概念、硬磁盘存储设备三、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、学习目的和基本要求(一)了解外围设备的定时方式与信息交换方式(二)掌握中断的基本概念及工作方式(三)掌握DMA传送方式(四)了解通道的功能及分类二、重点难点程序中断方式的基本概念、DMA传送方式三、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、传送方式、分类)(四)通道方式(功能、类型)计算机组成原理总结2合肥学院课程论文题目系部专业班级学生姓名学号计算机组成原理论文计算机科学与技术计算机科学与技术10计本(2)班2012年5月16日计算机组成原理课程综述内容概要:《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业的一门核心的专业必修课程。从课程的地位来说,它是先导课与后续课之间的重要衔接课程。随着计算机技术的飞速发展,必须保证课程教学内容及实现手段的先进性,才能确保课程教学效果的优秀。因此,在课程教学大纲的制定上,主要依据就是:既要保证学生理解和掌握课程的基本理论和基本概念,又必须保证教学内容的先进性,同时还要注重学生实际动手能力和创新能力的培养和训练,为后续课程的学习奠定坚实的基础。进一步加深了学生对计算机组成结构和工作机理的认识,提高了学生的实际动手能力与创新设计能力。一:计算机组成原理课程综述计算机组成原理是硬件系列课程中的核心课程,是计算机专业重要的专业基础课,它对其它课程有承上启下的作用,它的先修课程为“汇编语言”、“数字逻辑”,它又与“计算机系统结构”、“操作系统”、“计算机接口技术”等课程密切相关。它的主要教学任务是要求学生能系统地理解计算机硬件系统的逻辑组成和工作原理,培养学生对计算机硬件结构的分析、应用、设计及开发能力。它既有自身的完整理论体系,又有很强的实践性。该课程具有知识面、内容多、抽象枯燥、难理解、更新快等特点。这本书摆脱了传统,死板的编写方法,采用从整体框架入手,自顶向下,由表及里,层层细化的叙述方法,通过对计算机系统概述,总线系统等的深入剖析和详细讲解,使我们能形象的理解计算机的基本组成和工作原理。而且为了适应计算机科学发展的需要,除了叙述基本原理外,书中还增加了新的内容,书中举例力求与当代计算机技术相结合。二:课程主要内容和基本原理本课程只要的知识点有常用的组合逻辑器件,如译码器、数据选择器、编码器、alu原理;常用的同步时序电路,如寄存器、移位寄存器、计数器的原理、参数及使用方法;可编程逻辑阵列:rom,pla,pal及门阵列的原理与使用。数字化编码,数制及数制转换,数据表示,检错纠错码;数据的算术与逻辑运算,运算器的功能、组成与设计;教学机的运算器实例。计算机指令系统综述,指令格式与寻址方式;教学计算机的指令系统与汇编语言程序设计;控制器的功能、组成与设计,教学机的控制器实例。多级结构的存储系统综述,主存储器的组成与设计,教学机的内存储器实例,cache存储器的运行原理,虚拟存储器的概念与实现,磁盘设备的组成与运行原理,磁盘阵列技术;光盘机的组成与运行原理,磁带机的组成与运行原理。计算机输入/输出设备与输入/输出系统综述,显示器设备,针式打印机设备,激光印字机设备;计算机总线的功能与组成,输入/输出系统的功能与组成;教学机的总线与输入/输出系统实例。几种常用的输入/输出方式,中断与dma的请求、响应和处理。计算机组成原理是计算机专业的基础课。这门课对于使我们了解现代计算机的各个组成部分及其工作原理具有重要作用,对于我们后续课程的学习无疑也具有积极的意义。三:实际应用随着微型计算机的迅速普及和发展,人们对计算机的功能要求已不再是限于单纯的计算和数据处理了,而是向着融合图像、声音、文字为一体的多媒体机和大型娱乐型机发展,在这一发展过程中,存储器逐渐成为了人们关注的热点,这里,我们将对存储器的有关知识做进一步详细的介绍。存储器是计算机系统内最主要的记忆装置,能够把大量计算机程序和数据存储起来,既能接收计算机内的信息(数据和程序),又能保存信息,还可以根据命令读取已保存的信息。存储器按功能可分为主存储器和辅助存储器,按存放位置又可分为内存储器和外存储器。存储器的性能指标主要由容量、存取速度、可靠性和性能/性价比决定。存储器的分类:存储器按功能可分为主存储器(简称主存)和辅助存储器(简称辅存)。主存是相对存取速度快而容量小的一类存储器,辅存则是相对存取速度慢而容量很大的一类存储器。主存储器,也称为内存储器(简称内存),内存直接与CPU相连接,是计算机中主要的工作存储器,当前运行的程序与数据存放在内存中。辅助存储器也称为外存储器(简称外存),计算机执行程序和加工处理数据时,外存中的信息按信息块或信息组先送入内存后才能使用,即计算机通过外存与内存不断交换数据的方式使用外存中的信息。一个存储器中所包含的字节数称为该存储器的容量,简称存储容量。存储容量通常用KB、MB或GB表示,其中B是字节(Byte),并且1KB=1024B,1MB=1024KB,1GB=1024MB。例如,640KB就表示640×1024=655360个字节。这里简单介绍一下半导体存储器的组成:它一般由存储体、地址选择电路、输入输出电路和控制电路组成。1、存储体存储体是存储1和0信息的电路实体,它由许多个存储单元组成,每个存储单元一般由若干位(8位)组成,每一位需要一个存储元件,每个存储单元有一个编号,称为地址。存储器的地址用一组二进制数表示,其地址线的根数n与存储单元的数量N之间的关系为:2n=N2、地址选择电路地址选择电路包括地址译码器和地址码寄存器。地址译码器用来对地址译码。设其输入端的地址线有n根,输出线数为N,则它分别对应2n个不同的地址码,作为对地址单元的选择线。这些输出的选择线又叫做字线。地址译码的方式有两种:(1)单译码方式它的全部地址码只用一个电路译码,译码输出的字选择线直接选中对应的存储单元。这一方式需要的选择线数较多,只适用于容量较小的存储器。(2)双译码方式(或称矩阵译码)它将地址码分为X与Y两部分,用两个译码电路分别译码。X向译码称为行译码,其输出线称为行选择线,它选中存储矩阵中一行的所有存储单元。Y向译码又称为列译码,其输出线称为列选择线,它选中一列的所有单元。只有X向和Y向的选择线同时选中的那一位存储单元,才能进行读写操作。由图可见,具有1024个基本单元的存储体排列成32×32的矩阵,它的X向和Y向译码器各有32根译码输出线,共64根。若采用单译码方式,则要1024根译码输出线。因此,双译码方式所需要的选择线数目较少,也简化了存储器的结构,故它适用于大容量的存储器。3、读写控制电路读写控制电路包括读写放大器、数据寄存器(三态双向缓冲器)等。它是数据信息输入输出的通道。外界对存储器的控制信号有读信号RD、写信号WR和片选信号CS。四:心得体会自从上了大学后,进入这个专业后才能这么经常的接触到电脑,才能学到有关电脑方面的知识。正因为接触这类知识比较的晚,所以学习这方面的知识感觉到吃力。学习了这门课后觉得,计算机组成原理确实很难,随着计算机技术和电子技术的飞速发展。计算机内部结构日趋复杂和庞大而且高度集成化。这使的我们普遍感到计算机组成原理这门课难学、难懂、概念抽象、感性认识差。在计算机技术快速发展的今天,新技术、新理论从提出到实际应用的周期大大缩短。我们很难在有限的教学时间内.在理解掌握基本知识技能的基础上。学习新知识、新技术,很难增强我们的学习兴趣。也就更谈不上能够利用基本原理解决在学习过程中所遇到的新问题。当进入第四章,存储器的学习时,各种问题就不断的出现,尤其在进行存储器容量扩展时,很多的问题都是似懂非懂的,在做题目时,也是犯各种各样的错误。在第五章的学习中,对于I/O设备与主机交换信息的控制方式中的程序查询方式,程序中断方式和DMA方式有了点了解。最难的就要数中央处理器和控制单元了。对于计算机运算方法,这个没太搞懂,像定点运算中的乘法运算和除法运算,又是用的什么原码一位乘、原码两位乘、补码一位乘、补码两位乘。总之,我是被绕晕了。还有就是控制单元的设计方法微程序设计,这个知识点也是不太懂,总的来说这门课程,学得不是很好。可是通过这门课的学习,我也学习到了很多以前不知道的知识:计算机都有些什么硬件,都有哪几类总线,总线在计算机中又扮演着什么角色。计算机中的存储器有哪些等等。让我对计算机有了一个大致的了解。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