(一)課程描述
《計(jì)算機(jī)組成原理與實(shí)驗(yàn)》是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)、軟件工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要學(xué)科基礎(chǔ)課。它在先導(dǎo)課和后續(xù)課之間起著承上啟下的和繼往開(kāi)來(lái)的作用。該課程全面地介紹了計(jì)算機(jī)單機(jī)系統(tǒng)的組成原理及內(nèi)部工作機(jī)制,包括計(jì)算機(jī)各大部件的結(jié)構(gòu)、工作原理、邏輯實(shí)現(xiàn)、設(shè)計(jì)方法及其互連構(gòu)成計(jì)算機(jī)整機(jī)的相關(guān)技術(shù)。
該課程以需求分析引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建單機(jī)系統(tǒng),根據(jù)構(gòu)建好的系統(tǒng)進(jìn)行部件選擇、互連、測(cè)試等操作,最終可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)功能。本門(mén)課程在理論教學(xué)的基礎(chǔ)之上,增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生在掌握基本原理的同時(shí),可以通過(guò)具體的硬件實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行操作,最后通過(guò)相關(guān)模擬軟件構(gòu)件自己的理想系統(tǒng)。培養(yǎng)學(xué)生自主分析、理解問(wèn)題、舉一反三、融會(huì)貫通、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、創(chuàng)新精神的能力。
(二)課程目標(biāo)
作為計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,學(xué)完該門(mén)課程后,要求學(xué)生能夠達(dá)到以下學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.掌握計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本構(gòu)成,各構(gòu)成部件的工作原理及實(shí)現(xiàn)的基本技術(shù)和方法,核心能力1.1、2.1。
2.具有使用仿真軟件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力,核心能力2.2。
3.通過(guò)分組合作形式鍛煉團(tuán)隊(duì)合作能力,核心能力4.1.
4.及時(shí)了解國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀以及最新關(guān)鍵技術(shù),養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣和能力。核心能力6.1、6.2。
5.通過(guò)課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)較好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、職業(yè)規(guī)范。核心能力7.1。
(一)第1章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述
主要知識(shí)點(diǎn):
1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
1.2 計(jì)算機(jī)的基本組成
1.3 計(jì)算機(jī)硬件的主要技術(shù)指標(biāo)
教學(xué)要求:通過(guò)課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生熟悉計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成,計(jì)算機(jī)硬件的主要技術(shù)指標(biāo),掌握計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程。
重點(diǎn):計(jì)算機(jī)的硬件框圖,計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程。
難點(diǎn):計(jì)算機(jī)如何區(qū)分同樣以0、1代碼的形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的指令和數(shù)據(jù)。
采用的教學(xué)方法:知識(shí)點(diǎn)講解、實(shí)例演示。
參考案例:單機(jī)系統(tǒng)
講授學(xué)時(shí):3學(xué)時(shí)
課后習(xí)題:1.2、1.5
(二)第3章 系統(tǒng)總線(xiàn)
主要知識(shí)點(diǎn):
3.1 總線(xiàn)的基本概念
3.2 總線(xiàn)的分布
3.3 總線(xiàn)特性及性能指標(biāo)
3.4 總線(xiàn)結(jié)構(gòu)
3.5 總線(xiàn)控制
教學(xué)要求:通過(guò)課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生熟悉計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的總線(xiàn)的作用及類(lèi)別,掌握總線(xiàn)結(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)性能的影響,熟練掌握總線(xiàn)在控制過(guò)程中如何判優(yōu)和通信。
重點(diǎn):總線(xiàn)結(jié)構(gòu),總線(xiàn)控制。
難點(diǎn):總線(xiàn)結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響,總線(xiàn)判優(yōu)方法和通信控制。
采用的教學(xué)方法:知識(shí)點(diǎn)講解、實(shí)例演示。
參考案例:例3.1、3.2、3.3
講授學(xué)時(shí):3學(xué)時(shí)
課后習(xí)題:3.4、3.14、3.15、3.16
(三)第4章 存儲(chǔ)器
主要知識(shí)點(diǎn):
4.1.1 存儲(chǔ)器的分類(lèi)
4.1.2 存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)
4.2 主存儲(chǔ)器(芯片介紹、刷新、動(dòng)態(tài)RAM與靜態(tài)RAM比較)
4.2.5 存儲(chǔ)器與CPU的連接
4.2.6 主存儲(chǔ)器的校驗(yàn)
4.2.7 提高訪(fǎng)存速度的措施
4.3 高速緩存的提出(Cache的工作原理和結(jié)構(gòu))
4.3.2 Cache-主存地址映射
4.3.3 替換策略
4.4 輔助存儲(chǔ)器的類(lèi)別
4.4.3 磁盤(pán)記錄方式
4.4.6 循環(huán)冗余校驗(yàn)碼
4.4.7 光盤(pán)存儲(chǔ)器(2.光盤(pán)的存取原理)
教學(xué)要求:通過(guò)課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生熟悉存儲(chǔ)器的基本類(lèi)別,不同存儲(chǔ)器的功能和層次,掌握常用的主存儲(chǔ)器芯片特性和功能;熟練掌握不同類(lèi)型存儲(chǔ)器與CPU連接時(shí)需要注意的事項(xiàng),以及主存儲(chǔ)器在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)如何確保數(shù)據(jù)的正確性;理解在系統(tǒng)中設(shè)置高速緩沖存儲(chǔ)器的目的,熟悉Cache的工作過(guò)程和基本結(jié)構(gòu),學(xué)會(huì)并掌握如何實(shí)現(xiàn)Cache-主存的地址映射,熟練掌握常用的替換策略;理解在系統(tǒng)中增加輔助存儲(chǔ)器的必要性和重要性,不同輔助存儲(chǔ)器的功能和基本工作原理,掌握磁盤(pán)的幾種記錄方式,學(xué)會(huì)如何進(jìn)行磁盤(pán)中的數(shù)據(jù)校驗(yàn)。
重點(diǎn):存儲(chǔ)器的分類(lèi),存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu),RAM、ROM,芯片刷新;CPU與存儲(chǔ)器的連接,主存儲(chǔ)器的校驗(yàn);Cache的工作原理,Cache-主存地址映射;磁盤(pán)的記錄方式,磁盤(pán)的校驗(yàn)方法,磁盤(pán)的基本性能指標(biāo)。
難點(diǎn):不同尋址方式尋址范圍的確定,RAM的刷新;RAM和ROM芯片與CPU連接時(shí)有何區(qū)別,漢明碼形成及糾錯(cuò);在系統(tǒng)中設(shè)置Cache的原因,如何實(shí)現(xiàn)Cache-主存的地址映射;CRC校驗(yàn)碼,磁盤(pán)基本性能指標(biāo)的計(jì)算。
采用的教學(xué)方法:知識(shí)點(diǎn)講解、實(shí)例演示、習(xí)題講解與鞏固練習(xí)。
參考案例:2114、4116、2716芯片,例4.1、4.2、4.4、4.7、4.8、4.15
講授學(xué)時(shí):8學(xué)時(shí)
習(xí)題講解:4學(xué)時(shí)
課后習(xí)題:4.6、4.11、4.16、4.17、4.18、4.28、4.42
(四)第5章 輸入輸出系統(tǒng)
主要知識(shí)點(diǎn):
5.1.1 輸入輸出系統(tǒng)的發(fā)展概況
5.1.2 I/O系統(tǒng)的基本組成
5.1.3 I/O 與主機(jī)的聯(lián)系方式
5.3和 5.4和 5.5和5.6 I/O 接口(簡(jiǎn)要介紹I/O與主機(jī)交換信息的三種控制方式)
教學(xué)要求:通過(guò)課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生熟悉I/O系統(tǒng)的基本組成,理解并掌握I/O與主機(jī)的聯(lián)系方式,掌握I/O接口的基本組成,建立“段”的概念并學(xué)會(huì)運(yùn)用,建立“奇偶”概念并領(lǐng)會(huì)字尋址中對(duì)字節(jié)操作的動(dòng)態(tài)定義;理解I/O與主機(jī)交換信息的三種控制方式的特點(diǎn)及區(qū)別,掌握CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求和DMA請(qǐng)求的時(shí)間;掌握存儲(chǔ)部件在計(jì)算機(jī)中的運(yùn)用。
重點(diǎn):I/O與主機(jī)的聯(lián)系方式,I/O控制方式。
難點(diǎn):處理I/O終端的各類(lèi)軟、硬件技術(shù)的運(yùn)用,DMA與主存交換數(shù)據(jù)的三種方法各自的特點(diǎn),周期挪用的含義,CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求和DMA請(qǐng)求的時(shí)間。
采用的教學(xué)方法:知識(shí)點(diǎn)講解、習(xí)題講解。
講授學(xué)時(shí):3學(xué)時(shí)
課后習(xí)題:5.1、5.4、5.8、5.23、5.35
(五)第6章 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算方法
主要知識(shí)點(diǎn):
6.1 無(wú)符號(hào)數(shù)和有符號(hào)數(shù)
6.2 數(shù)的定點(diǎn)和浮點(diǎn)表示
6.3定點(diǎn)數(shù)的加減乘法和邏輯運(yùn)算
6.4浮點(diǎn)數(shù)四則運(yùn)算
6.5.1 ALU電路
教學(xué)要求:通過(guò)課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示方法,學(xué)會(huì)并掌握定點(diǎn)數(shù)的加減運(yùn)算和邏輯運(yùn)算;掌握浮點(diǎn)數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示方法,浮點(diǎn)數(shù)的加減運(yùn)算過(guò)程,數(shù)的移位運(yùn)算和標(biāo)志控制;學(xué)會(huì)定點(diǎn)數(shù)的一位乘除法運(yùn)算,通過(guò)習(xí)題講解鞏固計(jì)算機(jī)中不同類(lèi)型數(shù)的基本運(yùn)算;學(xué)會(huì)使用一種軟件仿真工具實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的運(yùn)算器。
重點(diǎn):數(shù)的不同編碼,定點(diǎn)數(shù)的邏輯運(yùn)算,浮點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算,算術(shù)邏輯單元,定點(diǎn)數(shù)乘除運(yùn)算,軟件仿真。
難點(diǎn):為什么在運(yùn)算的過(guò)程中要用補(bǔ)碼運(yùn)算,數(shù)要用不同的類(lèi)型表示,浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算中的溢出判斷,算術(shù)邏輯單元的構(gòu)成,定點(diǎn)數(shù)乘除運(yùn)算過(guò)程中的移位操作,仿真軟件的使用。
采用的教學(xué)方法:知識(shí)點(diǎn)講解、實(shí)例演示、習(xí)題講解6.3、6.17。
講授學(xué)時(shí):4學(xué)時(shí)
習(xí)題講解:1學(xué)時(shí)
課后習(xí)題:6.2、6.3、6.4、6.12、6.20
(六)第7章 指令系統(tǒng)
主要知識(shí)點(diǎn):
7.1 機(jī)器指令
7.2 操作數(shù)類(lèi)型和操作類(lèi)型
7.3尋址方式
7.4.3指令格式設(shè)計(jì)舉例
7.5 RISC技術(shù)(簡(jiǎn)要介紹)
教學(xué)要求:通過(guò)課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握指令的基本格式以及各字段的作用,理解不同的地址格式對(duì)訪(fǎng)存次數(shù)、尋址范圍的影響,理解并掌握不同的尋址方式對(duì)操作數(shù)的尋址范圍、所需的硬件支持、信息加工流程以及編程的影響。建立“指令暫存”概念,領(lǐng)會(huì)“操作碼段”和“操作數(shù)段”的用途;熟悉RISC技術(shù),掌握設(shè)計(jì)指令格式應(yīng)考慮的各種因素。
重點(diǎn):指令格式,尋址方式,RISC技術(shù),設(shè)計(jì)指令要考慮的因素。
難點(diǎn):設(shè)計(jì)指令格式的方法,擴(kuò)展操作碼技術(shù)的運(yùn)用。
采用的教學(xué)方法:知識(shí)點(diǎn)講解、實(shí)例演示,例7.1、7.4。
講授學(xué)時(shí):3學(xué)時(shí)
課后習(xí)題:7.6、7.8、7.16、7.18
(七)第8章 CPU的結(jié)構(gòu)和功能
主要知識(shí)點(diǎn):
8.1 CPU的結(jié)構(gòu)
8.2 指令周期
8.4 中斷系統(tǒng)
教學(xué)要求:通過(guò)課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握指令的CPU結(jié)構(gòu),理解不同的指令周期,熟悉中斷系統(tǒng),掌握中斷屏蔽技術(shù)。
重點(diǎn):掌握中斷屏蔽技術(shù)。
難點(diǎn):中斷屏蔽技術(shù)的運(yùn)用。
采用的教學(xué)方法:知識(shí)點(diǎn)講解、實(shí)例演示,例8.2。
講授學(xué)時(shí):3學(xué)時(shí)
課后習(xí)題:8.24、8.26、8.28
(八)第10章 控制單元的設(shè)計(jì)
主要知識(shí)點(diǎn):
10.2 微程序設(shè)計(jì)
10.2.1 微程序設(shè)計(jì)思想的產(chǎn)生
10.2.2 微程序控制單元框圖及工作原理
10.2.3 微指令的編碼方式
10.2.4 微指令序列地址的形成
10.2.5 微指令格式
教學(xué)要求:通過(guò)課程的學(xué)習(xí)微程序設(shè)計(jì)思想,使學(xué)生掌握微指令的編碼方式,理解微指令序列地址的形成,熟悉微指令格式。
重點(diǎn):微程序設(shè)計(jì)思想。
難點(diǎn):掌握微指令的編碼方式,理解微指令序列地址的形成,熟悉微指令格式。
采用的教學(xué)方法:知識(shí)點(diǎn)講解、實(shí)例演示,例10.4、10.5、10.6。
講授學(xué)時(shí):3學(xué)時(shí)
課后習(xí)題:10.15
(九) 實(shí)驗(yàn)部分
主要知識(shí)點(diǎn):
實(shí)驗(yàn)一 熟悉實(shí)驗(yàn)環(huán)境
實(shí)驗(yàn)二 位機(jī)的加減、邏輯運(yùn)算
實(shí)驗(yàn)三 位機(jī)的移位運(yùn)算、標(biāo)志控制
實(shí)驗(yàn)四 仿真實(shí)現(xiàn)基本運(yùn)算器
實(shí)驗(yàn)五 準(zhǔn)雙向I/O口實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)六 地址總線(xiàn)、數(shù)據(jù)總線(xiàn)
實(shí)驗(yàn)七 存儲(chǔ)器讀寫(xiě)
實(shí)驗(yàn)八 指令總線(xiàn)運(yùn)用
教學(xué)要求:通過(guò)課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生熟悉硬件實(shí)驗(yàn)箱的基本構(gòu)成和簡(jiǎn)單操作,并用實(shí)際的實(shí)驗(yàn)箱完成簡(jiǎn)單的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算、移位運(yùn)算、標(biāo)志控制等基本操作,并理解基本模型機(jī)的設(shè)計(jì)原理和構(gòu)成,學(xué)會(huì)使用一種仿真軟件實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)基本部件的設(shè)計(jì)。
重點(diǎn): 16位機(jī)的基本結(jié)構(gòu),實(shí)驗(yàn)箱具體操作。
難點(diǎn):動(dòng)手實(shí)踐。
采用的教學(xué)方法:知識(shí)點(diǎn)講解、現(xiàn)場(chǎng)演示、動(dòng)手實(shí)踐。
實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí):14學(xué)時(shí)
綜合實(shí)驗(yàn):2學(xué)時(shí)
(十)期中考試、期末復(fù)習(xí)、答疑
教學(xué)內(nèi)容:隨堂復(fù)習(xí)各章知識(shí)點(diǎn),針對(duì)學(xué)生疑問(wèn)答疑,實(shí)驗(yàn)課上對(duì)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行檢查。
答疑學(xué)時(shí):1學(xué)時(shí) (算作習(xí)題學(xué)時(shí))
期中考試:2學(xué)時(shí)(算作習(xí)題課時(shí))
布置時(shí)間:根據(jù)教學(xué)進(jìn)度,可在講解第10次課時(shí)布置綜合實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)學(xué)生課下實(shí)踐,在第16、17次課驗(yàn)收綜合實(shí)驗(yàn)。
在本門(mén)課程結(jié)束時(shí),學(xué)生應(yīng)該能夠:
1、對(duì)計(jì)算機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功能部件、功能特征、性能以及交互方式全面掌握;
2、從計(jì)算機(jī)的組成原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)角度,完整說(shuō)明計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程;
3、提高資料查找、閱讀和辨析能力;
4、學(xué)會(huì)相關(guān)模擬仿真軟件的操作;
5、學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單單機(jī)系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)能力;
6、提高團(tuán)隊(duì)合作能力。
(一)出勤與作業(yè)
學(xué)生應(yīng)積極參與課堂教學(xué)并完成相關(guān)的作業(yè)、討論與實(shí)驗(yàn)要求內(nèi)容。
(二)閱讀資料
學(xué)生應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行課前預(yù)習(xí),閱讀教材和指定參考書(shū)及重要的參考文獻(xiàn)。
(三)課堂展示、課堂實(shí)驗(yàn)報(bào)告
(1)理論課程,可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及具體時(shí)間安排小組討論;
(2)實(shí)驗(yàn)課程要求根據(jù)教學(xué)需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程及效果演示。
(四)課外實(shí)踐
本課程是理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的課程,安排24課時(shí)的實(shí)驗(yàn)課時(shí);為配合實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的進(jìn)行,學(xué)生需要熟悉硬件實(shí)驗(yàn)箱的使用,并學(xué)會(huì)配套軟件和仿真軟件的操作方法,這些將作為課外實(shí)踐內(nèi)容。
(五)期中考與期末考
課程中隨機(jī)問(wèn)答,采用小組討論和演繹的方式來(lái)記錄平時(shí)成績(jī),并集中安排閉卷方式的期中考試。期末閉卷考試。
(六)學(xué)術(shù)誠(chéng)信
按中山大學(xué)南方學(xué)院相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
(七)剽竊的定義以及相應(yīng)的懲罰
剽竊是嚴(yán)重違反學(xué)校規(guī)章制度的行為。一經(jīng)發(fā)現(xiàn),將上報(bào)相關(guān)部門(mén),并受到包括開(kāi)除學(xué)籍在內(nèi)的嚴(yán)厲處罰。
(一)教科書(shū)-必讀
《計(jì)算機(jī)組成原理》(第二版),唐朔飛,高等教育出版社,2008年1月
《計(jì)算機(jī)組成原理—學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答》(第2版),唐朔飛,高等教育出版社,2012年7月
(二)教科書(shū)-強(qiáng)烈推薦
《計(jì)算機(jī)組成原理》,蔣本珊主編,清華大學(xué)出版社,2008年9月第二版.
《計(jì)算機(jī)組成原理》,秦磊華 吳非 莫正坤,清華大學(xué)出版社,2011年
《計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)》(美)努爾,(美)勞伯 著,黃河 等譯,機(jī)械工業(yè)出版社2006年8月
《計(jì)算機(jī)組成原理》,羅克露主編,電子工業(yè)出版社,2010年2月第二版.
(三)文章-必讀
近年《計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)》、《計(jì)算機(jī)應(yīng)用》、《計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展》等雜志刊登的文章。
(四)文章-強(qiáng)烈推薦
http://bbs.diannaodian.com/
http://www.xtzj.com/
(五)其他參考資料
《計(jì)算機(jī)組成原理》,白中英,科學(xué)出版社,2008年。
http://www.cskaoyan.com/thread-58479-1-1.html(課程視頻下載地址)
http://zcyl.ayit.edu.cn/kcwz/zxcs.htm(課程學(xué)習(xí)效果測(cè)試地址)
(一)教學(xué)活動(dòng):
1、個(gè)人預(yù)習(xí)
2、課堂講授
3、課堂問(wèn)答
4、習(xí)題講解
5、課堂實(shí)驗(yàn)
6、課后實(shí)踐
7、期中考試
8、期末考試和實(shí)驗(yàn)考查
(二)對(duì)預(yù)期學(xué)習(xí)成果的考察
預(yù)期學(xué)習(xí)成果 | 教學(xué)活動(dòng) | 學(xué)習(xí)成果考察內(nèi)容:作業(yè)/課程實(shí)驗(yàn) |
1、掌握計(jì)算機(jī)的基本組成 | 1, 2, 3, 5, 6,7,8 | 練習(xí):P19 作業(yè):P19(1.5、1.11) |
2、熟悉計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總線(xiàn)分類(lèi)、結(jié)構(gòu) | 1,2,3,4,5,6,7,8 | 練習(xí):P66 實(shí)驗(yàn):7、9、10 |
3、掌握存儲(chǔ)器的構(gòu)成及工作原理、地址映射關(guān)系及替換策略 | 1,2,3,4,5,6,7,8 | 練習(xí):P150-153 作業(yè):P150(4.11、4.15、4.16、4.18、4.28、4.32、4.38、4.42) 實(shí)驗(yàn):8、10 |
4、熟悉I/O設(shè)備與I/O接口、I/O的控制方式 | 1, 2, 3,4, 5, 6,8 | 練習(xí):P212 實(shí)驗(yàn):6、10 |
5、掌握數(shù)的定點(diǎn)和浮點(diǎn)表示,并會(huì)進(jìn)行定點(diǎn)運(yùn)算 | 1, 2, 3,4, 5,6,8 | 練習(xí):P290 作業(yè):P290(6.4、6.14、6.19、6.20、6.26) 實(shí)驗(yàn):2、3、5、10 |
6、熟悉指令系統(tǒng)的格式,并掌握操作數(shù)的尋址方式 | 1, 2, 3,4,5, 6,8 | 練習(xí):P335 作業(yè):P335(7.6、7.16) |
(一)評(píng)分體系
1、平時(shí)成績(jī):50%
(1)出勤率課堂參與:10%
(2) 課堂實(shí)驗(yàn)和課后作業(yè)10%
(3):實(shí)驗(yàn)考查20%
(4):期中考試10%
2、考試成績(jī):50%
期末考試:50%
(二)考核內(nèi)容及要求
筆試部分:
(1) 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)基本知識(shí)和實(shí)現(xiàn)硬件部件的基本技術(shù)(核心能力1.1、2.1);
(2) 能夠根據(jù)實(shí)際需求,利用計(jì)算機(jī)基本技術(shù)、方法解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題(核心能力2.1)。
實(shí)驗(yàn)部分:
(1) 使用實(shí)驗(yàn)室環(huán)境及仿真軟件設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(核心能力2.1、2.2);
(2) 能夠根據(jù)課程要求,通過(guò)文字、圖、表的形式撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并進(jìn)行分析與總結(jié)(核心能力6.1、6.2);
(3) 能夠按照實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求,通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作,按時(shí)完成,并培養(yǎng)良好的職業(yè)習(xí)慣(核心能力4.1、7.1)。
周次 | 課程要點(diǎn) | 理論學(xué)時(shí) | 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí) | 習(xí)題學(xué)時(shí) |
1 | 第1章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述 1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 1.2 計(jì)算機(jī)的基本組 1.3 計(jì)算機(jī)硬件的主要技術(shù)指標(biāo) | 3 | ||
2 | 第3章 系統(tǒng)總線(xiàn): 3.1 總線(xiàn)的基本概念 3.2 總線(xiàn)的分布 3.3 總線(xiàn)特性及性能指標(biāo) 3.4 總線(xiàn)結(jié)構(gòu) 3.5 總線(xiàn)控制 | 3 | ||
3 | 第4章 存儲(chǔ)器 4.1.1 存儲(chǔ)器的分類(lèi) 4.1.2 存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu) 4.2 主存儲(chǔ)器(芯片介紹、刷新、動(dòng)態(tài)RAM與靜態(tài)RAM比較) | 2 | 1 | |
4 | 4.2.5 存儲(chǔ)器與CPU的連接 4.2.6 主存儲(chǔ)器的校驗(yàn) 4.2.7 提高訪(fǎng)存速度的措施 | 2 | 1 | |
5 | 4.3 高速緩存的提出(Cache的工作原理和結(jié)構(gòu)) 4.3.2 Cache-主存地址映射 4.3.3 替換策略 | 2 | 1 | |
6 | 4.4 輔助存儲(chǔ)器的類(lèi)別 4.4.3 磁盤(pán)記錄方式 4.4.6 循環(huán)冗余校驗(yàn)碼 4.4.7 光盤(pán)存儲(chǔ)器(2.光盤(pán)的存取原理) | 2 | 1 | |
7 | 第5章 輸入輸出系統(tǒng) 5.1.1 輸入輸出系統(tǒng)的發(fā)展概況 5.1.2 I/O系統(tǒng)的基本組成 5.1.3 I/O 與主機(jī)的聯(lián)系方式 5.3和 5.4和 5.5和5.6 I/O 接口 | 3 | ||
8 | 習(xí)題課時(shí): 期中考試 理論學(xué)時(shí): 第6章 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算方法 6.1 無(wú)符號(hào)數(shù)和有符號(hào)數(shù) | 1 | 2 | |
9 | 6.2 數(shù)的定點(diǎn)和浮點(diǎn)表示 6.3定點(diǎn)數(shù)的加減乘法和邏輯運(yùn)算 | 2 | 1 | |
10 | 理論課時(shí): 6.4浮點(diǎn)數(shù)四則運(yùn)算 6.5.1 ALU電路 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí): 實(shí)驗(yàn)一 | 1 | 2 | |
11 | 理論學(xué)時(shí): 第7章 指令系統(tǒng) 7.1 機(jī)器指令 7.2 操作數(shù)類(lèi)型和操作類(lèi)型 實(shí)驗(yàn)課時(shí): 實(shí)驗(yàn)二 | 1 | 2 | |
12 | 理論學(xué)時(shí): 7.3尋址方式 7.4.3指令格式設(shè)計(jì)舉例 實(shí)驗(yàn)課時(shí): 實(shí)驗(yàn)三 | 1 | 2 | |
13 | 理論學(xué)時(shí): 7.5 RISC技術(shù)(簡(jiǎn)要介紹) 第8章 CPU的結(jié)構(gòu)和功能 8.1 CPU的結(jié)構(gòu) 8.2 指令周期 | 3 | ||
14 | 理論學(xué)時(shí): 8.4 中斷系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)課時(shí): 實(shí)驗(yàn)四 | 1 | 2 | |
15 | 理論學(xué)時(shí): 第10章 控制單元的設(shè)計(jì) 10.2 微程序設(shè)計(jì) 10.2.1 微程序設(shè)計(jì)思想的產(chǎn)生 實(shí)驗(yàn)課時(shí): 實(shí)驗(yàn)五 | 1 | 2 | |
16 | 理論學(xué)時(shí): 10.2.2 微程序控制單元框圖及工作原理 10.2.3 微指令的編碼方式 實(shí)驗(yàn)課時(shí): 實(shí)驗(yàn)六 | 1 | 2 | |
17 | 理論學(xué)時(shí): 10.2.4 微指令序列地址的形成 10.2.5 微指令格式 實(shí)驗(yàn)課時(shí): 實(shí)驗(yàn)七 | 1 | 2 | |
18 | 習(xí)題課時(shí): 復(fù)習(xí)、答疑 實(shí)驗(yàn)課時(shí): 綜合實(shí)驗(yàn) | 2 | 1 | |
19 | 考試周 | |||
20 | 考試周 | |||
總學(xué)時(shí) | 30 | 16 | 8 |