计算机原理课程教学大纲.doc

计算机原理课程教学大纲 课程名称：计算机原理 英文名称：COMPUTER FUNDAMENTALS 课程编号：X2050131 学 时 数：64 其中实验（实训）学时数： 8 课外学时数：0 学 分 数：4.0 适用专业：网络工程专业、软件工程、软件工程（金融方向）、软件工程（物流方向） 一、课程的性质和任务 本课程是计算机相关专业的一门专业基础课。计算机作为一种重要工具被各相关学科用来处理各行各业的信息，因此计算机是各类信息系统的核心。本课程目的是相关专业的学生必须掌握计算机原理的基本理论和基本知识，了解整机的基本结构。通过本课程的学习，为学生进一步学习软件系统及其它方向等专业课程打下牢固基础。 二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）计算机概述 熟练掌握计算机的硬件体系结构，正确理解计算机的性能指标，进一步了解计算机的发展趋势。 重点: 各模块的作用及相互关系。 难点：计算机的体系结构。 （二）计算机逻辑部件 熟练掌握加法器原理；了解各种逻辑部件在计算机系统中的基本作用。 重点: 加法器电路原理。 难点：各种逻辑部件的原理。 (三) 运算方法及运算部件 回顾数制与转换技术。掌握数值数据的表示方法，熟练掌握补码的加减法运算及溢出判断方法。了解定点数与浮点数的概念及作用。了解定点乘除法的算法及快速运算的方法。掌握浮点加减运算的方法，了解浮点乘除运算的方法。了解构成运算器的逻辑结构。掌握奇偶校验代码的规律及CRC代码的规律。 重点: 加减法运算及溢出判断方法。 难点：浮点加减运算的方法 (四)存储系统 掌握主存的基本结构和工作原理，了解多体交叉存储器结构的思想。掌握DRAM、SRAM、ROM的构成及原理。熟练掌握主存的构成与控制技术。了解外存的基本信息，正确理解高速缓冲存储器和虚拟存储器的作用。 重点: 主存的构成与控制技术 难点：高速缓冲存储器和虚拟存储器的存在与系统中的意义。 (五)指令系统 了解指令系统的要求，指令格式及OP的扩展技术。掌握寻址方式，指令类型。了解RISC的发展。 重点: 指令格式。 难点：寻址方式。 (六)中央处理器 了解控制器的组成及功能。熟练掌握指令的执行过程。掌握微程序控制器的工作原理。掌握微程序设计技术。了解硬布线控制器的原理。熟练掌握计算机加电及控制过程。 重点: 指令的执行过程。 难点: 微程序控制器的工作原理。 (七)辅助存储器 了解各种辅助存储器的特点。 重点: 辅助存储器的种类。 难点: 各种辅助存储器的特点。 (八)I/O设备 了解各种设备的特点及作用。 重点: 外部设备的种类。 难点: 各种外部设备的原理。 (九)I/O系统 了解设备的编址方式及接口的基本功能。掌握各种控制方式的原理及应用场合。熟练掌握中断方式的原理及应用。正确理解总线的概念和作用。 重点: 中断方式的使用。总线的概念和作用。 难点：中断方式的原理。 (十)计算机硬件设计和实现导论 了解计算机硬件的总体设计过程。 三、教学方式及学时分配 序号 主要内容 主要教学方式 学时分配 辅导答疑比例 1 计算机概述 讲授 4 2：1 2 计算机逻辑部件 讲授+实验 6+2 2：1 3 运算方法及运算部件 讲授+实验 10+4 2：1 4 存储系统 讲授+实验 8+2 2：1 5 指令系统 讲授 4 2：1 6 中央处理器 讲授 10 2：1 7 辅助存储器 讲授 2 2：1 8 I/O设备 讲授 2 2：1 9 I/O系统 讲授 8 2：1 10 计算机硬件设计和实现导论 讲授 2 2：1 四、课程其他教学环节要求 （一）实验环节 实验一：熟悉实验设备 要求：掌握计算机原理实验仪的结构、资源、功能以及各命令开关的使用。 实验二：运算器脱机运行 要求：掌握通过各命令开关手动生成命令单步实现读取数据、运算数据的全过程。 实验三：运算器联机运行 要求：掌握通过CPU运行程序由指令生成命令实现读取数据、运算数据的全过程。 实验四：半导体存储器读、写、修改 要求：掌握命令的使用以及信息的变化。 实验五：静态存储器与CPU的连接 要求：掌握数据线、地址线、命令线的连接方法。 实验六：验证实验仪指令系统 要求：掌握该指令系统指令的编码以及编码规律。 实验七：微程序控制器 要求：掌握该实验仪微指令的编码以及编码规律。 实验八：中断过程 要求：掌握中断技术的应用。 （二）作业 题型主要是分析题、概念题、计算题和综合设计题，要求学生及时完成课程布置的习题、思考题。每章结束后收一次作业,改判后作集中解题分析。 （三）课外 每周定时、定点辅导答疑。 五、本课程与其他课程的联系 本课程先修课是数字逻辑课程