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《计算机组成与结构》 教学大纲 安徽大学 计算机 学院 二OO六年 4 月 《计算机组成与结构》教学大纲 I前言 课程性质与设置目的要求 《计算机组成与结构》是计算机科学与技术、软件工程专业的一门主干课程，本课程以冯．诺依曼计算机模型作为教学起点，介绍计算机的组织结构和工作原理，剖析计算机的运算器、存储器、控制器和输入输出设备的组成、工作原理与相互关系。 设置本课程的目的是使学生对计算机的内部结构、功能部件、功能特征、性能以及交互方式全面掌握，使学生掌握计算机常用的逻辑器件、部件的原理、参数及使用方法，学懂简单、完备的单台计算机的基本组成原理，学习计算机设计中的入门性知识，掌握维护、使用计算机的基本技能。 学习本课程的要求是：通过本课程的学习和课程配套的系列实验之后，学生不应当把计算机看着一个执行程序的黑匣子，可以从计算机的组成原理和系统结构，完整说明计算机的工作过程，并能根据计算机的特征编写出更加高效的程序，为后继课程的学习奠定组成与结构的整机硬件工作的基础。 《计算机组成与结构》是计算机类各专业的一门必修的核心课程，从课程的地位来说，它在专业基础课和专业课之间起着承上启下的作用，应此一般安排在《数字逻辑》和《汇编语言》课程之后，后续课程还包括《计算机系统结构》 、《微型机与接口技术》、《计算机网络》等。 本课程计划总学时92学时，5学分，其中理论课72学时，4学分，实验课20学时，1学分。 选用教材：计算机组成与结构(第3版) 王爱英主编 清华大学出版社 教学手段：多媒体教学 教学方法：整个教学过程由授课、实验、作业和自学四个环节组成。 考核方法：闭卷考试 教学进程安排表： 周次 学时数 教学主要内容 教学环节 备注 1 2 计算机系统概论 2.1 三种基本逻辑操作及布尔代数的基本公式 2.2逻辑函数的化简 2.3逻辑门的实现 讲课 1 2 2.4计算机中常用的组合逻辑电路 讲课 2 2 2.4计算机中常用的组合逻辑电路 2.5时序逻辑电路 讲课 2 2 2.5时序逻辑电路 讲课 3 2 2.6阵列逻辑电路 讲课 3 2 3.1数据的表示方法和转换 3.2带符号的二进制数据在计算机中的表示方法及加减法运算 讲课 4 2 3.2带符号的二进制数据在计算机中的表示方法及加减法运算 3.3二进制乘法运算 讲课 4 2 3.3二进制乘法运算 讲课＋课堂讨论 5 2 3.4二进制除法运算 讲课＋课堂讨论 5 2 3.4二进制除法运算 讲课＋课堂讨论 6 2 3.5浮点数的运算方法 3.6运算部件 讲课 6 2 3.7数据校验码 7 2 课后习题 习题课 7 2 4.1主存储器处于全机中心地位 4.2主存储器分类 4.3主存储器的主要技术指标 4.4主存储器的基本操作 4.5读/写存储器 讲课 8 2 4.5读/写存储器 讲课 8 2 4.6非易失性半导体存储器 4.8半导体存储器的组成与控制 讲课 9 2 4.8半导体存储器的组成与控制 4.9多体交叉存储器 讲课 9 2 5.1指令系统的发展 5.2指令格式 讲课 10 2 5.3数据表示 5.4寻址方式 讲课 10 2 5.5指令类型 课后习题 讲课＋习题课 11 2 期中考查 期中测验 11 2 试卷分析 课堂讨论 12 2 6.1计算机的硬件系统 6.2控制器的组成 讲课 12 2 6.2控制器的组成 6.3微程序控制计算机的基本工作原理 讲课 13 2 6.3微程序控制计算机的基本工作原理 讲课 13 2 6.4微程序设计技术 讲课 14 2 6.4微程序设计技术 讲课 14 2 6.5硬布线控制的计算机 讲课 15 2 6.6控制器的控制方式 6.7流水线工作原理 讲课 15 2 7.1存储系统的层次结构 7.2高速缓冲存储器 讲课 16 2 7.2高速缓冲存储器 讲课 16 2 7.2高速缓冲存储器 讲课 17 2 7.3虚拟存储器 讲课 17 2 7.4相联存储器 7.5存储保护 讲课 18 2 课后习题 习题课 18 2 总复习 课堂讨论 计算机系统概论 一、学习目的 了解计算机的语言和与硬件的层次关系；掌握冯．诺依曼计算机模型的思想、冯氏计算机的硬件组成和基本功能；了解计算机系统的层次结构，从软件、硬件两方面描述；了解电子计算机的发展简史；了解计算机的应用。 第一章计划1学时。 二、课程内容 1.1计算机的语言 自然语言 ：人类相互交流