1、課程教學大綱吉林大學軟件學院課程名稱： 計算機組成原理課程代碼：宋體小四課程類別：宋體小四課程性質：宋體小四課程學時 / 實驗學時： 64/16課程學分：3面向專業(yè)：軟件工程1、 課程性質、目的與任務計算機組成原理是計算機系學生必修的一門專業(yè)基礎課程, 它系統(tǒng)地介紹計算機的組成結構及各組成部分的工作原理， 該課程主要是培養(yǎng)學生硬件分析和設計的基本技能和方法。其內容著重于基本概念、基本原理的學習，同時也體現(xiàn)最新的成果。該課程將為學生奠定堅實的計算機硬件基礎。該課程的任務是：（1 ）通過學習計算機的基本概念、基本結構、基本算法及實驗，對組成計算機的各個部件的功能和工作過程、以及部件間的連接有較全面

2、、較系統(tǒng)的認識，形成較完整的計算機組成與工作原理模型。（2 ）通過實驗課的學習，不但使學生硬件的動手能力 得到初步訓練，而且可以建立一個完整的計算機整機概念。使用教材：計算機組成原理 唐朔飛 高等教育出版社參考教材：1 計算機組成原理李文兵清華大學出版社2 計算機組成與結構 （第三版），王愛英主編，清華大學出版社出版。3 計算機組成原理朱怡健編，東南大學出版， 1994 年版。4 計算機組成原理 ，俸遠禎、閻彗娟等編，電子工業(yè)出版社出版。2、 各章節(jié)內容，教學基本要求及學時分配第一章 計算機系統(tǒng)概論（ 2 學時）1 、教學內容1 1 計算機系統(tǒng)簡介1 2 計算機基本組成1 3 計算機的基本指標

3、2、教學重點：計算機系統(tǒng)的層次結構；計算機組成和計算機體系結構；馮諾伊曼機器特點；機器字長；存儲容量；運算速度。3、教學難點：計算機系統(tǒng)的層次結構; 一條指令的執(zhí)行4、新知識點：層次結構；5、教學方法與手段§ 1.1.1 、 1.2.1 、 1.2.2 自學、輔導；其余采用多媒體課堂教學講解。6、課外訓練習題 2 、 4、 97、自學指導閱讀教材或參考書相關內容，回答習題 5、 88、參考書2 、 4第二章 計算機的發(fā)展及應用（ 2 學時）1、教學內容21計算機的發(fā)展史22計算機的應用23計算機的展望2、教學重點：計算機的應用3、教學難點：無4、新知識點：無5、教學方法與手段自學、輔

4、導；6、課外訓練閱讀教材或參考書7、自學指導閱讀教材或參考書相關內容。8、參考書2 、 4第三章 系統(tǒng)總線（ 6 學時）1、教學內容3 1 總線的基本概念3 2 總線的分類3 3 總線特性及性能指標3 4 總系的結構3 5 總線控制2、教學重點系統(tǒng)總線： 基本概念、 分類、 結構、 總線控制邏輯； 總線仲裁的意義及常用仲裁方法；總線定時的方式；總線的數(shù)據(jù)傳輸方式。3、教學難點：總線控制邏輯；總線的數(shù)據(jù)傳輸方式。4、新知識點：總線控制邏輯；總線的數(shù)據(jù)傳輸方式。5、教學方法與手段§ 3.1 、§3.2 自學、輔導；§ 3.3 、§3.4 、 3.5 采用多媒

5、體課堂教學講解。6、課外訓練習題 2 、 3、 47、自學指導閱讀教材或參考書相關內容，回答習題 11、 128、參考書2 、 4第四章 存儲器（ 10 學時）1、教學內容4 1 概述4 2 主存儲器4 3 高速緩沖存儲器4 4 輔助存儲器2、教學重點基本存儲單元的種類；ROM勺種類及特點；主存儲器組成與運行原理；存儲器與CPU的連接；多級存儲器系統(tǒng)的基本組成、運行原理，各級存儲器所用介質的特性，多級結構存儲器結構應滿足的原則， 以及它得以高效運行的原理； 磁表面存儲器的存儲原理，特別是硬盤結構及性能指標。3、教學難點RAM芯片組織結構及組織；存儲器與CPU勺連接cache 工作原理， cac

6、he 映射方式和替換算法；掌握虛擬存儲器的功能和基本管理方法。4、新知識點：cache 工作原理， cache 映射方式和替換算法；掌握虛擬存儲器的功能和基本管理方法5、教學方法與手段§ 4.1 、§4.4.3 4.4.4 自學、輔導；其余采用多媒體課堂教學講解。6、課外訓練習題 11、 12、 13、 14、 15、 21、 23、 26、 27、 30、 32、 35、 367、自學指導閱讀教材或參考書相關內容，回答習題 19、 248、參考書1 、 2 、 4第五章 輸入輸出系統(tǒng)（ 8 學時）1、教學內容5 1 概述5 2 外部設備5 3I/O 接口5 4 程序查詢方

7、式5 5 程序中斷傳送方式5. 6 DMA傳送方式2、教學重點常見輸入 / 輸出設備的基本原理。三種控制方式的特點、差異。程序中斷方式：中斷概念、分類、結構、中斷過程；DMA方式的特點、用途及與中斷的區(qū)別；3、教學難點中斷屏蔽、DMA接口的結構和功能，外設的一些技術指標。4、新知識點：中斷屏蔽，5、教學方法與手段主要自學、輔導；基本不采用多媒體課堂教學講解。6、課外訓練習題 27 、 29、 307、自學指導閱讀教材或參考書相關內容，回答習題 1-268、參考書2 、 3第六章 計算機的運算方法（ 16 學時）1、教學內容6 1 無符號數(shù)和有符號數(shù)6 2 數(shù)的定點表示和浮點表示6 3 定點運算

8、6 4 浮點運算6 5 算術邏輯單元2、教學重點定點小數(shù)、整數(shù)、浮點數(shù)在計算機內的表示，補碼加減法的運算規(guī)則、全加器及快速加法器設計、進位鏈原理及使用方法。3、教學難點：浮點數(shù)據(jù)表示、運算器的功能與組成進位鏈的應用4、新知識點：符點數(shù)的運算、并行進位鏈的設計5、教學方法與手段§ 6.4.2 、 6.5.1 自學、輔導；其余采用多媒體課堂教學講解。6、課外訓練習題 2 、 12、 14、 16、 19、 20、 21、 25、 27、 3、7、自學指導閱讀教材或參考書相關內容，回答習題7、 31、 328、參考書1 、 2 、 4第七章 指令系統(tǒng)（ 6 學時）1、教學內容7 1 機器指

9、令8 2 操作數(shù)類型和操作類型7 3 尋址方式7 4 指令格式舉例7 5 RISC 技術2、教學重點常用的指令格式和指令長度確定； 各種尋址方式的用法和用途； 堆棧的意義和實現(xiàn)堆棧的方法及堆棧的用途。一般的指令類型的設計CISC與RISC指令的概念和各自的特點及區(qū)別。3、教學難點：指令系統(tǒng)綜述與教學機的指令系統(tǒng)、教學機控制器實例。4、新知識點：CISC與RISC指令5、教學方法與手段§ 7.2 、§7.3 、 7.5 自學、輔導；其余采用多媒體課堂教學講解。6、課外訓練習題 1 、 3、 4、 11、 12、 15、 16、 177、自學指導閱讀教材或參考書相關內容，回答習

10、題 2、 6、 7、 18、 198、參考書1 、 2 、 3 、 4第八章CPU的結構和功能（6學時）1、教學內容8 1 CPU 的結構8 2 指令周期8 3 指令流水8 4 中斷系統(tǒng)2、教學重點：指令周期、機器周期、時鐘周期；指令流水原理；中斷系統(tǒng)。3、教學難點：指令流水數(shù)據(jù)相關；中斷嵌套屏蔽。4、新知識點：指令流水、中斷天套的屏蔽5、教學方法與手段§ 8.1 自學、輔導；其余采用多媒體課堂教學講解。6、課外訓練習題 5 、 6、 15、 20、 21、 227、自學指導閱讀教材或參考書相關內容，回答習題 1、 48、參考書1 、 2 、 4第九章 控制單元的功能（ 4 學時）1

11、、教學內容9 1 微操作命令的分析9 2 控制單元的功能2、教學重點：微操作命令的分析；控制單元的功能；一條完整指令的執(zhí)行過程;CPU時序控制方式和控制器的組成3、教學難點：微操作命令的分析4、新知識點：微操作命令5、教學方法與手段采用多媒體課堂教學講解。6、課外訓練習題 1 、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 127、自學指導閱讀教材或參考書相關內容，回答習題 108、參考書1 、 2 、 4第十章 控制單元的設計（ 4 學時）1、教學內容10 1 組合邏輯設計10 2 微程序設計2、教學重點：組合邏輯的設計；微程序控制器的設計3、教學難點：微程序控制器的設計4、新知識點：微程序，微命令。5、教學方法與手段§ 10.2.7 自學、輔導；其余采用多媒體課堂教學講解。6、課外訓練習題 2 、 3、 4、 8、 9、 13、 18、 19、 207、自學指導閱讀教材或參考書相關內容，回答習題 168、參考書1 、 2 、 4三、實驗1. 本實驗的目的與任務通過實際操作，增強動手能力及對計算機硬件的理解與興趣，進一步深入理解課