EI计算机组成原理,EI24Z07计算机组成原理B.doc

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EI24Z07计算机组成原理B

《计算机组成原理B》课程教学大纲

一、基本信息

英文课名：Principles of Computer Organization B

课程代码：EI241Z07

课程类别：核心必修

学 时：48

学 分：3

适用专业：计算机科学与技术(专转本)

二、教学目标与要求

本课程是计算机科学与技术专业的一门核心必修课程。本课程的任务是使学生了解计算机一般组成原理与内部运行机理，建立整机的概念，培养学生硬件分析和设计的基本技能，为学习后续课程和进行与硬件有关的技术工作打好基础。

本课程基本要求是掌握数据的表示、实现数据处理的运算器、保存数据的存储系统和辅助存储器、控制数据处理的控制器、实现数据交换的外部设备和输入输出系统、进行数据传递的总线等。

三、教学内容及学时数分配

(一)教学内容

计算机系统概论

教学内容：计算机的分类，计算机的发展简史，计算机的硬件，计算机的软件，　计算机系统的层次结构。

重点：计算机的分类和应用，计算机系统的层次结构，电子计算机的发展简史 。

难点：计算机系统的层次结构。

运算方法和运算器

教学内容：数据与文字的表示方法，定点加法、减法运算，定点乘法运算，定点除法运算，定点运算器的组成，浮点运算方法和浮点运算器

重点：数据的表示方法和转换，带符号数的表示方法及加减运算，原码补码并行乘法和除法运算，定点运算器的基本组成与实现，浮点数运算的方法及基本组成与实现。

难点：带符号数的表示方法及加减运算，原码补码并行乘法和除法运算。

内部存储器

教学内容：存储器分类及存储系统，读/写存储器，只读存储器，高速缓冲存储器。

重点：存储器分类及存储系统，读/写存储器的结构和原理，半导体存储器的组成，Cache的结构及工作原理。

难点：读/写存储器的结构和原理，Cache的结构及工作原理。

指令系统

教学内容：指令格式、操作数类型，寻址方式，典型指令。

重点：指令格式、指令操作码的扩展技术，各种寻址方式。

难点：指令操作码的扩展技术，各种寻址方式。

中央处理机

教学内容：CPU的功能和组成，微程序控制器及微程序设计技术，硬布线控制器，CPU的流水线技术。

重点：CPU的功能和组成，指令周期的概念，时序信号作用，时序信号产生器及控制方式，微程序控制器的基本工作原理，微程序设计技术，硬布线控制器的基本工作原理，流水线工作原理，RISC CPU的特点。

难点：微程序控制器的基本工作原理，微程序设计技术，硬布线控制器的基本工作原理，流水线工作原理。

总线系统

教学内容：总线的概念和结构形态，总线接口，总线的仲裁。

重点：总线的概念和结构形态，总线接口的概念，总线的仲裁、定时和传输模式。

难点：总线的仲裁、定时和传输模式。

外围设备

教学内容：外围设备的功能及工作过程，磁盘存储设备的工作原理。

重点：常用外围设备的功能及工作过程，磁盘存储设备的工作原理，记录方式和读写原理。

难点：记录方式和读写原理。

输入输出系统

教学内容：CPU对外围设备的管理方式， I／O标准接口。

重点：CPU对外围设备的管理方式，程序中断方式，DMA方式。

难点：程序中断方式

(二)学时分配

序号主 要 内 容学 时 分 配其它理论实验上机1计算机系统概论2 2运算方法和运算器10 63内部存储器10 4指令系统2 5中央处理器846总线系统27外围设备18输入输出系统3合计381048(三)实验、上机相关内容

本课程实验实习学时分配

序号主要内容及要求学时分配备注实验其它实习1熟悉实验环境(Quartus II)22运算部件实验：并行乘法器43时序部件实验4四、相关说明

(一)、考核方式及成绩评定办法：

本课程为考试课，考核方式为书面闭卷。总评成绩=平时成绩(30%)+期末考核成绩(70%)。平时成绩由作业、实验实习等组成。

(二)、与其它课程和教学环节的联系：

先修课程和教学环节：

后续课程和教学环节：

平行开设课程和教学环节：操作系统B，计算机网络C

五、教材和主要参考书目：

(一)教材

白中英.计算机组成原理. 北京：科学出版社,2013

(二)主要参考书目

1、David A.Patterson, 郑纬民等译.计算机组成和设计(第2版).北京：清华大学出版社 2013；

2、王城.计算机组成与体系结构. 北京：清华大学出版社 ,2012；

3、王爱英.计算机组成与结构. 北京：清华大学出版社，2012。

制订人： 黄研秋 杨忠晔 审定人：陆卫忠 教学院长(公章)：任建平