北京交通大學 - 話題

1課程的性質(zhì)和目的
計算機組成原理是計算機科學技術(shù)系的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，在多門硬件課程中占用舉足輕重的地位。它是屬于技術(shù)性、工程性和實踐性都特別強的一門課。
課程要求：掌握單臺計算機的基本組成與運行原理的基礎(chǔ)知識，包括計算機硬件設(shè)計原理、調(diào)試和運行維護等多方面的技能，以及對計算機整機系統(tǒng)中硬件和軟件的聯(lián)系與配和的認識。
2課程內(nèi)容
第一章．計算機系統(tǒng)概論
    掌握計算機硬件系統(tǒng)的基本組成和指令的執(zhí)行過程概況，了解軟件系統(tǒng)的種類和特點。理解虛擬機和實際的概念。了解描述計算機系統(tǒng)的性能參數(shù)，包括CPU字長、主頻率、主存容量和軟硬件配置的定義。
本章重點掌握Von Neumann體系結(jié)構(gòu)及其基本工作過程，初步建立整機的概念。難點是對計算機系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)的定義的理解。
第二章．算術(shù)邏輯運算及其實現(xiàn)
    算術(shù)邏輯運算子系統(tǒng)是計算機處理信息的基本部分，必須掌握數(shù)據(jù)信息在機器中的表示方法，理解信息編碼原理。理解定點符號數(shù)的加減運算原理，理解原碼一位、兩位乘法和補碼一位、兩位乘法的算法，理解定點符號數(shù)的除運原理，理解BCD運算和浮點數(shù)的運算原理。
    本章重點是在理解算術(shù)邏輯運算基礎(chǔ)上，掌握用硬件實現(xiàn)其算法的基本原理，以及對硬件時序控制的理解。
第三章．存儲器及存儲系統(tǒng)
本章要求掌握RAM、ROM、CACHE、磁表面存儲器、磁帶存儲器和光盤存儲器的基本概念、工作原理和各自的特點，掌握主存儲器的”組織技術(shù)和存儲器系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，理解虛擬存儲器的概念。
本章重點掌握存儲系統(tǒng)的擴充方法。
第四章．指令系統(tǒng)
介紹指令格式定義，指令字長度的擴展方法，指令的尋址方式
重點在于指令字長度的擴展方法。
第五章 中央處理器
    控制器是計算機系統(tǒng)的核心，程序與原始數(shù)據(jù)的輸入、CPU內(nèi)部對信息的處理、處理結(jié)果的輸出以及外設(shè)與主機之間的信息交換等都是在控制器的控制下實現(xiàn)的。所以程序控制及其實現(xiàn)也是本課程的重點。深刻理解并掌握指令周期、機器周期、節(jié)拍、工作脈沖與主脈沖以及微程序計數(shù)器、控制存儲器的概念。掌握控制器的基本組成及各自的功能。在充分了解指令的運行過程的基礎(chǔ)上，理解組合邏輯控制器實現(xiàn)的方法以及微程序控制器的設(shè)計原理，掌握這兩種方法實現(xiàn)控制的各自特點。掌握用PLA實現(xiàn)控制的方法。了解CPU內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)，理解中斷概念、中斷分類和中斷過程。
    本章重點在于理解通過時序?qū)崿F(xiàn)各種控制方式的原理，理解微程序控制器的實現(xiàn)方法。
  第六章系統(tǒng)總線
本章要求掌握總線的概念和總線的結(jié)構(gòu)與連接方式、信息的傳送方式、接口的概念、CPU、接口和外圍設(shè)備間的連接以及接口的功能、總線的控制方式和總線的通信方式。
   第七章．輸入輸出系統(tǒng)
    輸入輸出系統(tǒng)的任務(wù)是實現(xiàn)計算機與外部世界之間的信息交換。本章要求掌握輸入輸出系統(tǒng)的基本功能、組織原則和輸入輸出方式。掌握總線概念和其分類，理解程序查詢方式、中斷和DMA方式工作原理。了解通道和I／O處理機方式。了解接口設(shè)計的基本方法。
3教材
薛勝軍．　《計算機組成原理》，華中科技大學出版社，2005.7
     原來教材   薛勝軍．  《計算機組成原理》，華中理工大學出版社，2000

參考資料：
白中英．《計算機組成原理》，科學出版社

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