组成原理课程教学大纲Word文档格式.docx
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在人才培养过程中的地位及作用；
在思想、知识和能力等方面达到的教学目标。
3.教学内容：
分章节详细编写主要内容，重点和难点，教学要求；
按“了解”、“理解”、“掌握”三个层次写明各章节的主要内容和应达到的要求。
“了解”：
学生应能辨认的科学事实、概念、原则、术语，知道事物的分类、过程及变化倾向，包括必要的记忆。
“理解”：
学生能用自己的语言把学过的知识加以叙述、解释、归纳，并能把某一事实或概念分解为若干部分，指出它们之间的内在联系或与其它事物的相互关系。
“掌握”：
学生能根据不同情况对某些概念、定律、原理、方法等在正确理解的基础上结合事例加以运用，包括分析和综合。
4.教学基本要求
备课：
每次课有教案，每个章节有重点、难点及处理方法；
课堂讲授：
包括教学方法、教学手段等；
教学辅助资料：
习题集、习题库，试题集、试题库，CAI课件等；
实践教学：
实践的内容及要求，小论文、课程设计、试验实践制作或实验报告；
作业与辅导：
布置习题的目的，分章节的习题量；
考核：
考核形式，题型及所占比例；
平时作业、随机考核与实践、期末考核所占比例。
5.与其它课程的联系与分工
本课程的先修课及后续课，本课程在教学内容及教学环节等方面与相关课程的联系与分工。
6.建议教材及参考教材
7.学生阅读书目及参考文献
四、课程教学大纲参考格式
贵阳学院课程教学大纲
组成原理（课程）教学大纲
课程编号 适用专业
学时数 学分数
执笔人及编写日期
审核人及审核日期
系别教研室
编印日期
一、课程性质和教学目的：
汇编语言是高等院校计算机软、硬件及应用专业的专业基础（核心）课，它不仅是计算机原理、接口技术及操作系统等其它核心课程的先行课，而且对训练学生掌握程序设计技术、加深对计算机工作原理的理解有非常重要的作用。
通过本课程的学习，使学习者掌握8086至Pentiun微处理器的寻址方式、指令系统及其汇编语言程序设计基本思想和方法,同时通过汇编语言程序设计进一步掌握利用程序设计充分发挥计算机效率的基本思想。
通过上机实践熟悉上机操作和程序调试技术。
二、课程教学内容：
课程教学目的和要求：
通过本门课程的教学，使学生掌握以下方面的内容：
计算机组成原理的基本概念；
数据表示与信息编码；
运算器；
指令系统；
中央处理器；
内存储器与存储系统；
外部设备；
输入输出系统。
第一章概论
教学目的和要求：
了解计算机发展应用及概况，了解计算机软件与硬件系统的组成特点，掌握计算机硬件系统的基本组成和指令的执行过程概况，了解软件系统的种类和特点，理解虚拟机和实机的概念，了解描述计算机系统的性能参数，包括CPU字长、主频率、主存容量和软硬件配置的定义。
重点：
掌握VonNeumann体系结构及其基本工作过程，初步建立整机的概念。
难点：
对计算机系统层次结构的定义的理解。
1.1电子计算机与存储程序控制
1.1.1电子计算机的发展概述
1.1.2存储程序概念
1.1.3计算机的硬件组成
1.2计算机系统
1.2.1计算机软件的基本内容
1.2.2硬件与软件的关系
1.2.3计算机系统的多层次结构
1.2.4不同对象观察到的计算机硬件系统
1.3计算机的工作过程与性能
1.3.1计算机的工作过程
1.3.2计算机的主要性能指标
1.3.3计算机系统的性能评价
第二章数据表示与信息编码
教学目的和要求：
掌握数据信息在机器中的表示方法，理解信息编码原理，掌握数的定点表示与浮点表示。
了解数据校验的基本方法。
数的定点表示与浮点表示。
定点数与浮点数的表数范围。
2.1数制与编码
2.1.1进位计数制的基本概念
2.1.2计算机中常用的进位计数制
2.1.3各种数据间的相互转换
2.1.4十进制数的编码
2.2数值数据的表示
2.2.1无符号数和带符号数
2.2.2原码表示法
2.2.3补码表示法
2.2.4反码表示法
2.2.5三种码制的比较与转换
2.3数的定点表示与浮点表示
2.3.1定点表示法
2.3.2浮点表示法
2.3.3浮点数阶码的移码表示法
2.3.4实用浮点数举例
2.4非数据数据的表示
2.4.1ASCII字符编码方法
2.4.2统一代码（Unicode）
2.4.3汉字的编码方法
2.5现代微机系统中的数据表示举例
2.6奇偶校验码
2.6.1奇偶校验概念
2.6.2简单奇偶校验
2.6.3交叉奇偶校验
第三章运算器
掌握算术逻辑运算的基本电路，定点加减运算的运算原理，定点乘除运算的运算原理，浮点数的加减乘除运算，了解运算器的基本组成与实例。
原码一位乘、补码一位乘、补码二位乘、原码一位除、补码一位除不恢复余数法、补码一位除恢复余数法
阵列乘除法器、ALU的进位逻辑。
3.1定点加减运算
3.1.1补码加减运算
3.1.2补码的溢出判断与检测方法
3.1.3补码定点加减运算的实现
3.2定点乘除运算
3.2.1补码的移位运算
3.2.2定点乘法运算
3.2.3定点除法运算
3.2.4阵列乘法器和阵列除法器
3.3规格化浮点运算
3.3.1浮点加减运算
3.3.2浮点乘除运算
3.4运算器的基本组成与实例
3.4.1运算器结构
3.4.2并行加法器的快速进位
3.4.3ALU举例
3.4.4浮点运算器举例
第四章指令系统
掌握指令格式和寻址方式的基本概念，理解指令系统及分类、机器语言、汇编语言、高级语言之间的关系。
了解指令系统的优化和发展。
指令格式及寻址方式。
指令格式设计。
4.1指令格式
4.1.1机器指令的基本格式
4.1.2地址码结构
4.1.3指令的操作码
4.2寻址技术
4.2.1编址方式
4.2.2基本寻址方式
4.3堆栈与堆栈操作
4.3.1堆栈结构
4.3.2堆栈操作
4.4指令类型
4.4.1数据传送类指令
4.4.2运算类指令
4.4.3程序控制类指令
4.4.4输入输出类指令
4.4.580X86指令系统举例
4.5汇编语言程序设计
4.5.1汇编语言程序
4.5.2分支/循环程序设计
4.6指令系统的优化和发展
4.6.1指令格式的优化
4.6.2从复杂指令系统到精简指令系统
第五章中央处理部件
中央处理部件是本课程的重点。
深刻理解并掌握指令周期、机器周期、节拍、工作脉冲与主脉冲以及微程序计数器、控制存储器的概念，掌握控制器的基本组成及各自的功能，理解组合逻辑控制器实现的方法以及微程序控制器的设计原理，掌握这两种方法实现控制的各自特点，掌握控制单元的设计方法，了解典型CPU的内部结构。
在于理解通过时序实现各种控制方式的原理
在于理解微程序控制器的实现方法。
5.1控制器的基本概念
5.1.1控制器的组成
5.1.2控制器的硬件实现方法
5.2时序系统与控制方式
5.2.1时序系统
5.2.2控制方式
5.3CPU的总体结构
5.3.1CPU的主要技术参数
5.3.2CPU专用寄存器的设置
5.3.3指令执行的基本过程
5.3.4指令的微操作序列
5.4微程序控制原理
5.4.1微程序控制的基本概念
5.4.2微指令编码法
5.4.3微程序控制器的组成和工作过程
5.4.4微程序入口地址的形成
5.4.5后继微地址的形成
5.4.6微程序设计
5.5控制单元的设计
5.5.1简单的CPU模型
5.5.2组合逻辑控制单元设计
5.5.3微程序控制单元设计
5.6典型CPU介绍
5.6.18086微处理器
5.6.280386微处理器
5.6.3Pentium系列微处理器
第六章内存储器与存储系统
本章要求掌握存储器的分类以及RAM、ROM、CACHE的基本概念、工作原理和各自的特点，掌握主存储器的组织技术和存储器系统的层次结构，理解虚拟存储器的概念。
掌握存储系统的扩充方法。
主存储器的组织技术和虚拟存储器
6.1存储器的基本概念
6.1.1存储器分类
6.1.2存储系统层次结构
6.2半导体随机存储器和只读存储器
6.2.1半导体随机存储器（RAM）
6.2.2半导体只读存储器（ROM）
6.2.3动态RAM的刷新
6.2.4半导体存储器的封装
6.3内存储器的组成与控制
6.3.1内存储器的主要技术指标
6.3.2内存储器的存储单元和内存储器的基本结构
6.3.3内存容量的扩展
6.3.4数据通路匹配和存储器指口
6.4提高内存读写速度的技术
6.4.1FPMDRAM（fastpagemodeDRAM）
6.4.2EDODRAM（extendeddataoutputDRAM）
6.4.3SDRAM（synchronousDRAM,同步DRAM）
6.4.4DDRSDRAM（doubledatarateSDRAM）
6.4.5RambusDRAM
6.5双端口存储器和并行存储器
6.5.1双端口存储器
6.5.2并行内存
6.6高速缓冲存储器
6.6.1高速缓存工作原理
6.6.2CACHE的读写操作
6.6.3地址映像
6.6.4替换算法
6.6.5PC机中CACHE技术的实现
6.7虚拟存储器
6.7.1虚拟存储器的基本概念
6.7.2页式虚拟存储器
6.7.3段式虚拟存储器
6.7.4段页式虚拟存储器
第七章外部设备
本章要求理解并掌握典型外部设备包括磁盘设备、光盘设备、键盘设备、打印设备和显示设备的基本原理。
输入输出设备的种类繁多，应当从计算机系统整体的观点认识各个设备，并且能够理解必须通过硬件和软件技术的配合才能实现这些设备的功能。
掌握磁盘存储设备、显示设备的工作原理及相关计算。
7.1外部设备概述
7.1.1外部设备的分类
7.1.2外部设备的地位和作用
7.2磁记录原理
7.2.1磁表面存储器的读写
7.2.2磁表面存储器的技术指标
7.2.3数字磁记录方式
7.3磁盘存储器
7.3.1硬盘存储器的基本结构与分类
7.3.2硬盘驱动器
7.3.3硬盘的信息分布和磁盘地址
7.3.4硬盘存储器参数指标
7.3.5硬盘控制逻辑
7.3.6硬盘的分区域记录
7.3.7软硬盘存储器
7.4磁盘阵列（RAID）
7.4.1RAID简介
7.4.2RAID的分级
7.5光盘存储器
7.5.1光盘存储器的类型
7.5.2光盘存储器的组成及工作原理
7.5.3光盘驱动器
7.6键盘输入设备
7.6.1键开关与键盘类型
7.6.2键盘扫描
7.6.3微型机键盘
7.7其他输入设备
7.7.1鼠标
7.7.2扫描仪
7.8打印输出设备
7.8.1打印机概述
7.8.2打印机的主要性能指标
7.8.3针式打印机的工作原理
7.8.4喷墨打印机工作原理
7.8.5激光打印机的工作原理
7.9显示设备
7.9.1显示器概述
7.9.2CRT显示器
7.9.3字符显示器的工作原理
7.9.4图形显示器的工作原理
7.9.5视频显示器标准
第八章输入输出系统
本章要求掌握输入输出系统的基本功能、组织原则和输入输出方式，掌握总线概念和其分类，理解程序查询方式、中断和DMA方式工作原理，了解通道和I／O处理机方式。
了解接口设计的基本方法。
中断技术、DMA技术的工作原理
8.1主机与外设的连接
8.1.1输入输出接口
8.1.2接口的功能和基本组成
8.1.3外设的识别与端口寻址
8.1.4输入输出信息传送控制方式
8.2程序查询方式及其接口
8.2.1程序查询方式
8.2.2程序查询方式接口
8.3中断系统
8.3.1中断的基本概念
8.3.2中断请求和中断判优
8.3.3中断响应和中断处理
8.3.4多重中断与中断屏蔽
8.3.5中断全过程
8.3.6程序中断接口结构
8.3.7中断控制器8259
8.4DMA方式及其接口
8.4.1DMA方式的基本概念
8.4.2DMA接口
8.4.3DMA传送方法与传送过程
8.4.4DMA控制器8237的基本结构
8.4.58237的工作方式
8.5通道控制方式
8.5.1通道的基本概念
8.5.2通道的类型与结构
8.5.3通道程序
8.6总线技术
8.6.1总线通信控制
8.6.2总线管理
8.6.3总线类型和总线标准
实践环节及基本要求
序号实验项目学时基本要求实验性质实验类别
序号
实验项目
学时
实验类型
要求
1
运算器实验
2
验证
必做
移位寄存器实验
3
堆栈寄存器实验
4
寄存器判零实验
5
缓冲输入/锁存输出实验
6
存储器和总线实验
7
微程序控制单元实验
三、教学基本要求
1.备课
2.教学方法、教学手段
3.教学辅助资料
4.实践教学
5.作业与辅导
6.考核
四、与其它课程的联系与分工
五、建议教材及参考教材
六、学生阅读书目及参考文献
1、教材：
《计算机组成原理》张均良等编著，电子工业出版社
2、参考教材：
《计算机组成原理》蒋本山编著
清华大学出版社
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