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《计算机组成及工作原理》教学大纲 适用对象：计算机网络技术/计算机应用/软件专业 学 时：65学时 课程性质：专业基础课 课程编号：071113 执笔人：钟伟成 审定人：余明辉 说明部分 前言 《计算机组成及工作原理》课程教学大纲是根据计算机技术系计算机网络技术专业、计算机应用专业、软件专业2003年6月新修订的教学计划编写而成的教学文件，它以纲要的形式具体制定了课程的性质、目的和任务、教学基本要求、教学的基本内容、技能训练要求、考核的形式要求等内容，同时指明了教学中应注意的问题、教学方法和手段的建议，是组织该课程教学的指导性教学文件。 课程的性质、目的和任务 《计算机组成及工作原理》是计算机技术各个专业一门核心专业基础课程。从课程地位来说，它起着承上启下的作用。本课程将较全面、系统地介绍计算机组成原理的基础知识与内部运行机理。 通过该课程的教学，使学生对计算机组成及工作原理的认识和应用方面具备一定的知识。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。为学习本专业后继课程和进行与硬件有关的技术工作打好基础。 学习本课程之前应当具的预备知识 1、必要的数学知识：离散数学与数字逻辑的基础知识； 2、必要的计算机基础知识：数的进制及转换、编码知识； 3、较多的数字电路知识：全加器、触发器、寄存器、时序电路； 本课程具体任务： 使学生对计算机的组成和工作原理有一个较为全面和具体的了解认识。 使学生掌握计算机常用的逻辑器件和部件的工作原理。 使学生掌握计算机以及常用部件的参数和使用方法。 提高学生对计算机本质的认识。 教学基本要求 1、熟悉计算机硬件的主要技术指标。 2、熟悉数据与文字的表示方法包括：无符号数与有符号数、数的定点表示和浮点表示，熟悉计算机的几种运算方法。 3、掌握存储器与CPU的连接方法。 4、熟悉计算机的几种主要的辅助存储器系统。 熟悉指令系统和掌握数据的寻址方式。 掌握CPU的结构和功能。 掌握计算机的中断系统。 熟悉控制单元的功能。 掌握几种主要的总线结构以及熟悉总线结构对计算机系统性能的影响。 10、了解主要的外部设备。 11、掌握输入输出系统的组成。 12、掌握接口的功能和组成。 教学中需要注意的问题 1、本课程理论和概念比较多，教学中应该注意理论联系实际。 2、教学中应该注意与其他相关课程的联系与衔接，避免重复与各自分离的教学。 3、教学方法要灵活多样，使课堂气氛活跃，充分调动学生的学习积极性，充分挖掘学生学习的潜能。 文本部分 一、课程教学内容 计算机系统概论 计算机的分类与发展； 计算机的分类； 计算机的发展； 计算机的应用与展望； 计算机的（硬件）基本组成； 冯?诺依曼计算机的特点； 计算机的硬件框图； 计算机的工作过程； 计算机的软件； 软件的组成与分类； 软件的发展演变； 计算机系统的层次结构； 计算机系统的层次结构； 软件与硬件的逻辑等价性； 计算机组成和计算机体系结构； 计算机硬件的主要技术指标； 机器字长； 存储容量； 运算速度； 教学要求：对（3）、（4）、（6）正确理解和认识； 计算机的运算方法和运算器 数据与文字的表示方法 数据格式； 数的机器码表示； 字符与字符串的表示方法； 汉字的表示方法； 无符号数与有符号数 无符号数； 有符号数； 机器数与真值； 原码表示法； 补码表示法； 反码表示法； 移码表示法； 数的定点表示和浮点表示 数的定点表示； 浮点表示； 定点数和浮点数的比较； IEEE 754标准； 移位运算 移位的意义； 算术移位的规则； 逻辑移位运算； 算术移位和逻辑移位的区别； 定点加法减法运算 补码加法； 补码减法； 溢出概念与检测方法； 基本的二进制加法/减法器； 补码定点加减法所需要的硬件配置； 补码加减运算的控制流程； 定点乘法运算 原码一位乘法； 原码两位乘法； 原码并行乘法； 补码一位乘法（比较法）； 补码两位乘法； 补码并行乘法； 定点除法运算 原码除法算法的原理； 加减交替法； 原码加减交替法的硬件配置与控制流程； 补码加减交替除法； 并行除法器； 定点运算器的组成 逻辑运算； 多功能算术/逻辑运算单元； 内部总线； 定点运算器的基本结构； 快速进位链； 定点运算器的实例； 浮点运算方法和浮点运算器 浮点加减法运算； 浮点乘除法运算； 浮点运算流水线； 教学要求：对（2）、（3）、（8）正确理解和认识；对（4）、（5）、（6）、（7）的熟练使用。 存储