《計(jì)算機(jī)組成原理》教案(48學(xué)時(shí))

HEZHOUUNIVERSITY教案201人2014學(xué)年第2學(xué)期課程編號:（2013-2014-2）1X1080013-08040」授課專業(yè):計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（軟件方向）授課班級: 12計(jì)本（網(wǎng)絡(luò)） 任課教師: 梁海英 二級學(xué)院: 計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息工程學(xué)院教研室: 物聯(lián)網(wǎng)工程

課程基本信息課程名稱計(jì)算機(jī)組成原理課程類型必修課公共課（ ）專業(yè)課（V）選修課限選課（V）任選課（ ）授課方式理論課講授（J）實(shí)驗(yàn)（踐）課（）考核方式考試（J）考査（）課程教學(xué)總學(xué)時(shí)數(shù)48學(xué)時(shí)學(xué)分?jǐn)?shù)3學(xué)分學(xué)時(shí)分配理論講授：48學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)（踐）： 學(xué)時(shí) 上機(jī)： 學(xué)時(shí)基本教材與主要參考資料:《計(jì)算機(jī)組成原理》（第五版）白中英主編,科學(xué)出版社,2013.03。《計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)》（第五版）王愛英主編,清華大學(xué)出版社2013.01。課程目標(biāo)：本課程旨在讓學(xué)生熟悉運(yùn)算器、存儲器、控制器等部件的構(gòu)成原理、功能和作用,以便更好地開發(fā)和利用硬件資源,提高計(jì)算機(jī)的利用效率。課程的目的：1、熟悉計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)、原理、功能、作用。2、理解計(jì)算機(jī)硬件與軟件之間的關(guān)系。3、為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn):教學(xué)重點(diǎn)：運(yùn)算器、存儲器、控制器等部件的構(gòu)成原理、功能和作用,及各部件之間協(xié)調(diào)工作。難點(diǎn)：運(yùn)算器和控制器的功能、組成及工作原理注:表中（）選項(xiàng)請打‘'）"。附件3:章節(jié)或分次（課時(shí)）教案計(jì)算機(jī)組成原理課程授課教案周次1課次]課時(shí)2課型ェ］理論課ロ討論課ロ實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口其他章節(jié)名稱第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論教學(xué)目的及要求:目的:掌握計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的組成與功能了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的五級層次結(jié)構(gòu)要求:從不同的角度理解并掌握計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn):計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)難點(diǎn):計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)教學(xué)方式方法、手段：講授法、歸納法輔助手段：圖表法教學(xué)過程:ー、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)如圖1.1和圖1.2所示「上機(jī)く年算器:！ス術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算キ制各部件協(xié)調(diào)工作cpu1控制器;扌計(jì)算機(jī),系統(tǒng)硬件系統(tǒng)〈RAM內(nèi)存 ROMし 1r ,磁盤外存J光盤|U盤存儲器ト存儲程序和數(shù)據(jù)軟件系統(tǒng)く外設(shè)廣系統(tǒng)軟件《應(yīng)用軟件Vr1 ノ1輸入設(shè)備ゆ設(shè)備入輸出設(shè)備菓作系統(tǒng)數(shù)據(jù)?理系統(tǒng)「髙級語服務(wù)程序 高級語府言處理程序《匯編語連接程、調(diào)試程:外設(shè)=乂アリ：CPU=＞外設(shè)言解釋程序言編譯程序言匯編程序序序圖L1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

主存MEMI/O?ロ適用器主存MEMI/O?ロ適用器外設(shè)圖1.2計(jì)算機(jī)各硬件之間的通路二、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)如圖1.1和圖1.3所示r（ ヽ機(jī)器語言;。、1二進(jìn)制代眄贓的語停執(zhí)行速度快,可移植性低級語言［匯編語言符號語宗經(jīng)過匯編程序茫編.執(zhí)行速度慢y差解釋方式（ 解釋程序計(jì)算機(jī)J執(zhí)行的ノ高級語言源程序=====＞結(jié)果酷! 」高級齬［ 邊琳邊斷高級黯（能方式r 無程序 連接程序瑞'!髙級語言源程序====＞目標(biāo)程序ニニ二河執(zhí)行文件二=＞結(jié)果高級語言、 解 連接 執(zhí)行圖1.3計(jì)算機(jī)語言三、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)級別說明第5級高級語言級第4級匯編語言級第3級操作系統(tǒng)級第2級機(jī)器語言級第1級微程序級（硬件級）討論、練習(xí)、作業(yè):無教學(xué)反思:能夠清晰地講解課程的重點(diǎn)、難點(diǎn),內(nèi)容講解透徹、層次清晰、邏輯性強(qiáng)、信息量大,時(shí)間分配合理,師生互動(dòng)效果良好,板書エ整。參考書目資料：《計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)》（第五版）王愛英著,清華大學(xué)出版社2013.01填表說明:.每項(xiàng)頁面大小可自行添減,一次課（二或三節(jié)）寫ー份上述格式教案。重復(fù)班只填寫ー份。2課次為授課次序,填1、23??…等

附件3:章節(jié)或分次（課時(shí)）教案計(jì)算機(jī)組成原理課程授課教案周次1課次2課時(shí)2課型-可理論課ロ討論課ロ實(shí)驗(yàn)課コ習(xí)題課□其他章節(jié)名稱2.1數(shù)據(jù)的表示教學(xué)目的及要求:目的:掌握數(shù)制及數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換方法掌握帶符號數(shù)的四種編碼表示方法及其相互轉(zhuǎn)換要求:熟練進(jìn)行數(shù)制轉(zhuǎn)換'編碼轉(zhuǎn)換教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn):原碼、反碼、補(bǔ)碼、移碼之間的相互轉(zhuǎn)換難點(diǎn):帶符號定點(diǎn)數(shù)的四種編碼與真值之間的轉(zhuǎn)換教學(xué)方式方法、手段:講授法、歸納法輔助手段：圖表法教學(xué)過程:ー、數(shù)制及其轉(zhuǎn)換方法（-）數(shù)制數(shù)制基本數(shù)碼位系數(shù)r基數(shù)位權(quán)位值權(quán)展開式十進(jìn)制〇?91010，K,*10,二i=m二進(jìn)制〇、122'K,*2，n-1型i*2'is-mハ進(jìn)制〇?7881&*8;n-l￡&*8’十六進(jìn)制〇?9、A?F1616，K,*16,n-lか?16'm（二）數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換（等值、相互）1.十進(jìn)制與N進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換（N為2、8、16）1）十進(jìn)制くーN進(jìn)制（按權(quán)相加法）即將N進(jìn)制數(shù)的權(quán)展開式寫出來,然后用十進(jìn)制的運(yùn)算規(guī)則進(jìn)行運(yùn)算,最后相加得到的和,即為該N進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換到的等值十進(jìn)制數(shù)。2）十進(jìn)制ー〉N進(jìn)制（1）整數(shù)部分（除基逆取余,商為零止）用該十進(jìn)制的整數(shù)部分,除以要轉(zhuǎn)換到的進(jìn)制的基數(shù),除到商為零時(shí)停止,然后按逆序取每次得到的余數(shù),即為該十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換到的等值N進(jìn)制數(shù)。（2）小數(shù)部分（乘基順取余,達(dá)精度止）用該十進(jìn)制的小數(shù)部分,乘以要轉(zhuǎn)換到的進(jìn)制的基數(shù),乘到滿足精度要求為止,然后按順序取每次得到的整數(shù),即為該十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換到的等值N進(jìn)制數(shù)。.二進(jìn)制與2’進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換（m為3、4）1）二進(jìn)制〈一2”進(jìn)制（m位變1位）對二進(jìn)制數(shù)以小數(shù)點(diǎn)為界,向左右兩側(cè)進(jìn)行分組,每m位為1組,1組轉(zhuǎn)換成1位2?進(jìn)制的數(shù)。2）二進(jìn)制ー〉2M進(jìn)制（1位變m位）用除基逆取余法,將1位2”進(jìn)制的數(shù)轉(zhuǎn)換成m位二進(jìn)制數(shù)。二、帶符號定點(diǎn)數(shù)的編碼表示及其相互轉(zhuǎn)換（-）定點(diǎn)數(shù)的概念（小數(shù)點(diǎn)位置固定的數(shù),表示時(shí)可省略小數(shù)點(diǎn)）.定點(diǎn)整數(shù):小數(shù)點(diǎn)位置固定在數(shù)值位的末尾.定點(diǎn)小數(shù):小數(shù)點(diǎn)位置固定在數(shù)值位的前面.定點(diǎn)數(shù)表示方法類別符號位數(shù)值位說明定點(diǎn)整數(shù)x?Xn-iXn-2''*XiXoN位定點(diǎn)整數(shù)定點(diǎn)小數(shù)XoX-lX-2 X-(ra-i)X-mM位定點(diǎn)小數(shù)（二）帶符號定點(diǎn)數(shù)的編碼表示（適用于定點(diǎn)整數(shù)和定點(diǎn)小數(shù)）L帶符號數(shù)的機(jī)器碼1）真值：帶“+、ー”號的數(shù)2）符號數(shù)值化：即用〇和1表示"+、一”號3）用二進(jìn)制數(shù)表示4）有四種編碼方式：原碼、反碼、補(bǔ)碼、移碼.原碼（符號位連接絕對值的數(shù)值位|X|）[X]原=0|X|,X>0[X]麻=1|X|,X<0定點(diǎn)字節(jié)整數(shù)原碼表示數(shù)的范圍如表2.2所示,范圍為：一（21-1）?+（28,-1）,則n位定點(diǎn)整數(shù)原碼表示數(shù)的范圍為：一（2"[1）?+（2"'-1）,其中+0和一〇的原碼是不相同的。二進(jìn)制數(shù)原碼范圍反碼范圍補(bǔ)碼范圍個(gè)數(shù)00000000+0+0+0128個(gè)正數(shù) 01111111+127+127+12710000000-0-127-128128個(gè)負(fù)數(shù) 11111111-127-0-1.反碼（負(fù)數(shù)的反碼為其原碼數(shù)值位按位取反,符號位不變）[X]反=0|X|,X>0[X]5=llFi,X<0定點(diǎn)字節(jié)整數(shù)反碼表示數(shù)的范圍如表2.2所示,范圍為:一（2*'-1）?+（28,-1）,則n位定點(diǎn)整數(shù)反碼表示數(shù)的范圍為：一（2"し1）?+（2--'-1）,其中+0和一〇的反碼是不相同的。.補(bǔ)碼（負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為其反碼數(shù)值位末位加1,符號位不變）[X]補(bǔ)=0X|,X>0[X]4=1（1F1+1）,X<0定點(diǎn)字節(jié)整數(shù)補(bǔ)碼表示數(shù)的范圍如表2.2所示,范圍為:一28T?+（281-1）,則n位定點(diǎn)整數(shù)補(bǔ)碼表示數(shù)的范圍為:一2.?+（2nl-l）,其中+0和一〇的補(bǔ)碼是相同的。.移碼（也叫增碼,移碼為其補(bǔ)碼符號位取反,數(shù)值位不變）[X]a=l|X|,X>0[x]?=o（iFi+D,x<o移碼只用來表示浮點(diǎn)數(shù)階碼,只進(jìn)行加減運(yùn)算。（三）帶符號定點(diǎn)數(shù)的編碼之間的轉(zhuǎn)換.正數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼是一樣的，符號位固定為〇.負(fù)數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼關(guān)系為:1）符號位固定為12）負(fù)數(shù)的反碼為其原碼數(shù)值位按位取反,符號位不變3）負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為其反碼數(shù)值位末位加1,符號位不變4）負(fù)數(shù)的原碼為其補(bǔ)碼數(shù)值位末位減1再變反,或者補(bǔ)碼數(shù)值位變反末位加1,符號位不變.移碼和補(bǔ)碼的關(guān)系為:移碼為補(bǔ)碼符號位取反,數(shù)值位不變討論、練習(xí)、作業(yè):62頁第1、2題教學(xué)反思:能夠清晰地講解課程的重點(diǎn)、難點(diǎn),內(nèi)容講解透徹、層次清晰、邏輯性強(qiáng)、信息量大,時(shí)間分配合理,師生互動(dòng)效果良好,板書エ整。參考書目資料：《計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)》（第五版）王愛英著，清華大學(xué)出版社2013.01填表說明:.每項(xiàng)頁面大小可自行添減,一次課（二或三節(jié)）寫ー份上述格式教案。重復(fù)班只填寫ー份。2課次為授課次序，填1、2.3??…等。

附件3:章節(jié)或分次(課時(shí))教案計(jì)算機(jī)組成原理課程授課教案周次2課次3課時(shí)2課型ェ］理論課口討論課ロ實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口其他章節(jié)名稱2.2定點(diǎn)加法、減法運(yùn)算教學(xué)目的及要求:目的:熟練掌握用補(bǔ)碼定點(diǎn)加法、補(bǔ)碼定點(diǎn)減法運(yùn)算的方法要求:熟練進(jìn)行定點(diǎn)加法運(yùn)算、定點(diǎn)減法運(yùn)算教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn)：定點(diǎn)加法、減法運(yùn)算難點(diǎn):定點(diǎn)加法、減法運(yùn)算方法教學(xué)方式方法、手段:講授法、歸納法輔助手段：圖表法教學(xué)過程：ー、定點(diǎn)加法運(yùn)算()補(bǔ)碼加法.公式:［X］補(bǔ)+［Y］產(chǎn)［X+Y］*(mod2n+,).例題:27頁例11和例12題(二)補(bǔ)碼加法溢出檢測方法.溢出的概念：超出所能表示數(shù)的范圍.溢出檢測方法(1)雙符號位法：也稱變形補(bǔ)碼法兩個(gè)加數(shù)X和Y分別用雙符號位補(bǔ)碼進(jìn)行運(yùn)算,00表示正數(shù),11表示負(fù)數(shù),若相加結(jié)果兩符號位相同,則沒有溢出,否則有溢出,10表示負(fù)溢,01表示正溢。溢出標(biāo)志V=Sn?Sr2例題:29頁例17和例18(2)單符號法兩個(gè)加數(shù)X和Y分別用單符號位補(bǔ)碼進(jìn)行加法運(yùn)算,〇表示正數(shù),1表示負(fù)數(shù),若相加結(jié)果最高數(shù)值位進(jìn)位標(biāo)志C。和符號位進(jìn)位標(biāo)志C不一致，則有溢出,否則無溢出。溫出標(biāo)志V—Ct?Co(四)基本的二進(jìn)制加法/減法器.?一位全加器Ct^ljICt^ljISiFA-1CiAi]IBi.n位串行(行波)進(jìn)位加法器CnSn-1Sn-2 si SttFACn-1FA_Cn-2 _FA_C1FACOAn-1Bn-1An-2Bn-2AI_TFbIAUIIBO二、定點(diǎn)減法運(yùn)算.公式:[X—Y]?.=[X]fh+[-Y]4.[—Y],卜的求法:將[Y],ト所有位（包括符號位）變反,末位加1〇此過程叫做求補(bǔ)運(yùn)算,不是求補(bǔ)碼。.例題：28頁例13和例14題討論、練習(xí)、作業(yè):62頁第5、6題教學(xué)反思:能夠清晰地講解課程的重點(diǎn)、難點(diǎn),內(nèi)容講解透徹、層次清晰、邏輯性強(qiáng)、信息量大,時(shí)間分配合理,師生互動(dòng)效果良好,板書エ整。參考書目資料:《計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)》（第五版）王愛英著,清華大學(xué)出版社2013.01填表說明:.每項(xiàng)頁面大小可自行添減,一次課（二或三節(jié)）寫ー份上述格式教案。重復(fù)班只填寫ー份。2課次為授課次序,填1、23??…等。附件3:章節(jié)或分次(課時(shí))教案計(jì)算機(jī)組成原理課程授課教案周次3課次4課時(shí)2課型ェ］理論課ロ討論課ロ實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口其他章節(jié)名稱2.3定點(diǎn)乘法(上)教學(xué)目的及要求:目的:熟練掌握用原碼乘法運(yùn)算的方法要求:熟練進(jìn)行定點(diǎn)乘法運(yùn)算教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn)：定點(diǎn)乘法運(yùn)算難點(diǎn):定點(diǎn)陣列乘法運(yùn)算方法教學(xué)方式方法、手段：講授法、歸納法輔助手段：圖表法教學(xué)過程：定點(diǎn)原碼并行乘法運(yùn)算.不帶符號的陣列乘法器已知:被乘數(shù)［X］戰(zhàn)=XrXi X,Xo＞乘數(shù)［Y知=丫「丫展1 Y1Y0則:乘積⑵*(Xr?Yr)(V,……X.Xo)*(Q……Y.Y0)-ZfZm+n-l******ZlZo其中：X,和Y,分別為被乘數(shù)與乘數(shù)的符號位;乘積數(shù)值位被乘數(shù)與乘數(shù)的數(shù)值位之和,即m+n位。運(yùn)算規(guī)則：1)乘積的符號位為兩數(shù)的符號位異或,即Z尸Xr8Yf2)乘積的數(shù)值部分則是兩個(gè)正數(shù)相乘之積即Z*T……Z,Z0=(Xi……X,Xo)*(Y?,……Y,Yo)數(shù)值相乘的過程與手工乘法類似：Xm-| X陋 …… X.x?X) Y—…… YlY。Xm-,YoX?-2Yo……X.YoXoYoX.-.Y,Xm-2Y,……X,Y.X0Y,+) いY-……XMiX°Y_ Zn+n-1 Zi Z0上述過程說明了與門電路產(chǎn)生被加數(shù)的過程及mXn乘法陣列實(shí)現(xiàn)被加數(shù)求和過程,實(shí)現(xiàn)電路如下圖所示：被乘數(shù) ! 乘數(shù)Xm-I???XllXOYn-Imxn個(gè)與門電路 被加數(shù)產(chǎn)生部件I IIXm-IYn-I ???XIYOXOYOmx（n?l1個(gè)全加器陣列 被加數(shù)求和部件nvn陣列乘法器Zm+n-l ZlZ0乘枳例題:34頁例19題討論、練習(xí)、作業(yè):62頁第7題教學(xué)反思:能夠清晰地講解課程的重點(diǎn)、難點(diǎn),內(nèi)容講解透徹、層次清晰、邏輯性強(qiáng)、信息量大,時(shí)間分配合理，師生互動(dòng)效果良好,板書エ整。參考書目資料：《計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)》（第五版）王愛英著,清華大學(xué)出版社2013.01填表說明:1.每項(xiàng)頁面大小可自行添減,一次課（二或三節(jié)）寫ー份上述格式教案。重復(fù)班只填寫ー份。2課次為授課次序,填1、Z3??…等。

附件3:章節(jié)或分次（課時(shí)）教案計(jì)算機(jī)組成原理課程授課教案周次3課次ラ課時(shí)2課型常黑黑「口實(shí)驗(yàn)深章節(jié)名稱2.3定點(diǎn)乘法（下）教學(xué)目的及要求:目的:熟練掌握用原碼乘法運(yùn)算的方法要求:熟練進(jìn)行定點(diǎn)乘法運(yùn)算教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn):定點(diǎn)乘法運(yùn)算難點(diǎn):定點(diǎn)陣列乘法運(yùn)算方法教學(xué)方式方法、手段：講授法、歸納法輔助手段：圖表法教學(xué)過程:定點(diǎn)原碼并行乘法運(yùn)算2.帶符號的陣列乘法器已知：被乘數(shù)X=X?Xy X,X0?乘數(shù)Y=YnYnT Y,Y0則：乘積2=（Xn?Yn）（XB1……X及）*（Y?-]……YtYo）一Zm+nZmn-1Z】。其中：（和Y.分別為被乘數(shù)與乘數(shù)的符號位,Z*為乘積的符號位:乘積數(shù)值位是被乘數(shù)與乘數(shù)的數(shù)值位之和,即m+n位。運(yùn)算規(guī)則：1）算前求補(bǔ)：將兩個(gè)操作數(shù)X和Y先變成正整數(shù)2）不帶符號的乘法陣列：對兩個(gè)正整數(shù)相乘3）算后求補(bǔ)：當(dāng)兩個(gè)輸入操作數(shù)的符號不一致時(shí),把運(yùn)算結(jié)果變換成帶符號的數(shù)帶符號的陣列乘法器（也稱符號求補(bǔ)的陣列乘法器,或者稱帶求補(bǔ)級的陣列乘法器）如下圖所示：帶求補(bǔ)級的陣列乘法器既適用于原碼乘法,也適用于間接的補(bǔ)碼乘法。在原碼乘法中,算前求補(bǔ)和算后求補(bǔ)都不需要，因?yàn)檩斎霐?shù)據(jù)都是立即可用的。在間接的補(bǔ)碼陣列乘法卻需要使用三個(gè)求補(bǔ)器,算前求補(bǔ)器將輸入的兩個(gè)乘數(shù)補(bǔ)碼求出對應(yīng)的絕對值,送入不帶符號乘法陣列器中運(yùn)算;算后求補(bǔ)器,將不帶符號乘法陣列運(yùn)算得到的值,轉(zhuǎn)換為乘積的補(bǔ)碼。

35頁例20、21題例題:討論、練習(xí)、作業(yè):6235頁例20、21題教學(xué)反思:能夠清晰地講解課程的重點(diǎn)、難點(diǎn),內(nèi)容講解透徹、層次清晰、邏輯性強(qiáng)、信息量大,時(shí)間分配合理，師生互動(dòng)效果良好,板書エ整。參考書目資料：《計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)》（第五版）王愛英著,清華大學(xué)出版社2013.01填表說明:1.每項(xiàng)頁面大小可自行添減,一次課（二或三節(jié)）寫ー份上述格式教案。重復(fù)班只填寫ー份。2課次為授課次序,填1、23??…等。附件3:章節(jié)或分次（課時(shí)）教案計(jì)算機(jī)組成原理課程授課教案周次「4「課次「6［課時(shí)］2 盛口賢ど二臂課ロ實(shí)驗(yàn)課2.4定點(diǎn)除法運(yùn)算教學(xué)目的及要求:目的:熟練掌握定點(diǎn)除法運(yùn)算的方法要求:熟練進(jìn)行定點(diǎn)除法運(yùn)算教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn)：定點(diǎn)除法運(yùn)算難點(diǎn):定點(diǎn)陣列除法運(yùn)算方法教學(xué)方式方法、手段：講授法、歸納法輔助手段：圖表法教學(xué)過程:ー、定點(diǎn)除法運(yùn)算（一）原碼除法算法原理運(yùn)算規(guī)則:兩個(gè)原碼表示的數(shù)相除時(shí),商的符號由兩數(shù)的符號按位相加求得,商的數(shù)值部分由兩數(shù)的數(shù)值部分相除求得。設(shè)有n位定點(diǎn)小數(shù)（定點(diǎn)整數(shù)也同樣適用）：被除數(shù)［X］原=Xf.Xn-i XiXo?除數(shù)［Y］原=Yf.Yn-i YiYo則:商［Q］原=（X,?Yf）（0.X?-.……X,Xo）/（O.Yn-,……Y,Yo）=Qi.Qn-i QiQo其中：X,和Y「分別為被除數(shù)與除數(shù)的符號位,商的符號QkX,?Y,原碼除法手算的過程：例：設(shè)被除數(shù)x=0.1001,除數(shù)y=0.1011,手算求x+y。0.1101商q0.101I」0.10010x（rO）被除數(shù)小于除數(shù),商〇-0.010112'y除數(shù)右移1位,減除數(shù),商10.001110rl 得余數(shù)rl〇.00101122y除數(shù)右移1位，減除數(shù)，商10.00001100r2 得余數(shù)r2〇.0000101124y除數(shù)右移1位,減除數(shù),商10.00000001r4 得余數(shù)r4x+y的商q=0.1101,余數(shù)為r=0.00000001在計(jì)算機(jī)中，小數(shù)點(diǎn)是固定的，不能簡單地采用手算的辦法。為便于機(jī)器操作,使“除數(shù)右移”和“右移上商”的操作統(tǒng)ー起來。機(jī)器除法運(yùn)算的特點(diǎn)：先減，后判斷。（二）定點(diǎn)原碼并行除法器L可控加法/減法（CAS）單元有四個(gè)輸出端和四上輸出端。當(dāng)輸入線P=0是,CAS做加法運(yùn)算;當(dāng)P=1時(shí),CAS做減法運(yùn)算。Bi除數(shù)右移2.不恢復(fù)余數(shù)的陣列除法器(也稱加減交替法陣列除法器)不恢復(fù)余數(shù)法的除法陣列由一組可控加法/減法(CAS)單元的陣列來構(gòu)成。在不恢復(fù)余數(shù)的除法陣列中,每一行所執(zhí)行的操作究竟是加法還是減法,取決于前一行輸出的符號與被除數(shù)的符號是否一致。當(dāng)出現(xiàn)不夠減時(shí),部分余數(shù)相對于被除數(shù)來說要改變符號。這時(shí)產(chǎn)生一個(gè)商位“0”,除數(shù)首先沿對角線右移,然后加到下一行的部分余數(shù)上。當(dāng)部分余數(shù)不改變它的符號時(shí),即產(chǎn)生…個(gè)商位“1”，下一行的操作應(yīng)該是減法。在不恢復(fù)余數(shù)的除法陣列中,完成定點(diǎn)數(shù)除法數(shù)值運(yùn)算過程如下:(1)初始操作是被除數(shù)X減除數(shù)Y,即［X］補(bǔ)+［—Y］補(bǔ)(2)若余數(shù)為負(fù)，則商上〇,除數(shù)右移一位,下一步做加法;(3)若余數(shù)為正，則商上1,除數(shù)右移一位,下ー步做減法;(4)循環(huán)n+!次例題;已知x=O.101001,y=0.111.求x+y解:［|y|］補(bǔ)=0.Ill「丨y丨］補(bǔ)=1.001［|x|］補(bǔ)=0.1010010.101001+[-|y>補(bǔ)1.001+Uy1]補(bǔ)1.1100010.0111r0<0,商o+[-y]補(bǔ)0.0011011.11001rl>0,商1+Uy門補(bǔ)1.1111110.000111r2<0,商0Qs-Xs十0.000110Ys=O?0=0r3>0,Rs=Xsニ0商1所以,商q=0.101,余數(shù)“0.000110討論、練習(xí)、作業(yè):63頁第8題教學(xué)反思:能夠清晰地講解課程的重點(diǎn)、難點(diǎn),內(nèi)容講解透徹、層次清晰、邏輯性強(qiáng)、信息量大,時(shí)間分配合理,師生互動(dòng)效果良好,板書エ整。參考書目資料:《計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)》(第五版)王愛英著,清華大學(xué)出版社2013.01填表說明:.每項(xiàng)頁面大小可自行添減,一次課(二或三節(jié))寫ー份上述格式教案。重復(fù)班只填寫ー份。2課次為授課次序,填1、Z3??…等。附件3:章節(jié)或分次（課時(shí)）教案計(jì)算機(jī)組成原理課程授課教案周次5課次7課時(shí)2課型ェ］理論課口討論課ロ實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口其他章節(jié)名稱2.5定點(diǎn)運(yùn)算器的組成教學(xué)目的及要求:目的:了解定點(diǎn)運(yùn)算器的組成要求:了解定點(diǎn)運(yùn)算器的組成教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn)：了解定點(diǎn)運(yùn)算器的組成難點(diǎn)：了解定點(diǎn)運(yùn)算器的組成教學(xué)方式方法、手段：講授法、歸納法輔助手段：圖表法教學(xué)過程：基本組成包括:1）算術(shù)邏輯運(yùn)算單元ALU：核心部件2）暫存器：用來存放參與計(jì)算的數(shù)據(jù)及運(yùn)算結(jié)果,它只對硬件設(shè)計(jì)者可見,即只被控制器硬件邏輯控制或微程序所訪問。3）通用寄存器堆：用于存放程序中用到的數(shù)據(jù),它可以被軟件設(shè)計(jì)者訪問。4）內(nèi)部總線:用于連接各個(gè)部件的信息通道。（）邏輯運(yùn)算（沒有進(jìn)位）所謂邏輯數(shù),是指不帶符號的二進(jìn)制數(shù),是非數(shù)值型數(shù)據(jù),表示的是計(jì)算機(jī)所要處理的ー些狀態(tài)信息。利用邏輯運(yùn)算可以進(jìn)行兩個(gè)數(shù)的比較，或者從某個(gè)數(shù)中選取某兒位等操作。計(jì)算機(jī)中的邏輯運(yùn)算，主要是指邏輯非、邏輯加、邏輯乘、邏輯異四種基本運(yùn)算。（二）多功能算術(shù)/邏輯運(yùn)算單元（ALU）本節(jié)我們介紹的多功能算術(shù)/邏輯運(yùn)算單元（ALU）不僅具有多種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的功能,而且具有先行進(jìn)位邏輯，從而能實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)算。它的邏輯功能圖如下圖所示：74181是ー個(gè)四位的ALU,它有兩種工作方式。對正邏輯操作數(shù)來說，算術(shù)運(yùn)算稱高電平操作,邏輯運(yùn)算稱正邏輯操作（即高電平為“1”）。對于負(fù)邏輯操作數(shù)來說,正好相反。由于S。?S3有16種狀態(tài)組合,因此,ALU有!6種算術(shù)運(yùn)算和16種邏輯運(yùn)算功能?？刂贫薓用于控制ALU是進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算還是邏輯運(yùn)算。當(dāng)M=0時(shí),進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。當(dāng)M=!時(shí)，進(jìn)行邏輯運(yùn)算。（二T）內(nèi)司^總^^總線と計(jì)算機(jī)內(nèi)各部件之間傳送信息的公用的ー組連線。根據(jù)總線所在位置,總線分為內(nèi)部總線和外部總線兩類。內(nèi)部總線是指CPU內(nèi)各部件的連線,而外部總線是指系統(tǒng)總線，即CPU與存儲器、I/O系統(tǒng)之間的連線。按總線的邏輯結(jié)構(gòu)來說,總線可分為單向傳送總線和雙向傳送總線。所謂單向總線,就是信息只能向一個(gè)方向傳送。所謂雙向總線,就是信息可以分兩個(gè)方向傳送,既可以發(fā)送數(shù)據(jù),也可以接收數(shù)據(jù)。（四）定點(diǎn)運(yùn)算器的基本結(jié)構(gòu)運(yùn)算器包括ALU、陣列乘/除法器、寄存器組、多路開關(guān)、三態(tài)緩沖器、數(shù)據(jù)總線等邏輯部件。運(yùn)算器的設(shè)計(jì),主要是圍繞ALU和寄存器組與數(shù)據(jù)總線之間如何傳送操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果的。計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器有如下三種結(jié)構(gòu)形式。.單總線結(jié)構(gòu)的定點(diǎn)運(yùn)算器在單總線結(jié)構(gòu)中,輸入數(shù)據(jù)和輸出操作結(jié)果需要三次串行的選通操作。控制電路比較簡單。.雙總線結(jié)構(gòu)的定點(diǎn)運(yùn)算器在雙總線結(jié)構(gòu)中,操作的控制要分兩步完成:（1）在ALU的兩個(gè)輸入端輸入操作數(shù),形成結(jié)果并送入緩沖寄存器;（2）把結(jié)果送入目的寄存器。.三總線結(jié)構(gòu)的定點(diǎn)運(yùn)算器<—: : : bく一在三總線結(jié)構(gòu)中,ALU的兩個(gè)輸入端分別由兩條總線供給,而ALU的輸出則與第三條總線相連。這樣,算術(shù)邏輯操作就可以在ー步的控制之內(nèi)完成。另外,設(shè)置了一個(gè)總線旁路器。如果一個(gè)操作數(shù)不需要修改，而直接從總線2傳送到總線3,那么可以通過控制總線旁路器把數(shù)據(jù)傳出。操作時(shí)間快。討論、練習(xí)、作業(yè):63頁第8題教學(xué)反思:能夠清晰地講解課程的重點(diǎn)、難點(diǎn),內(nèi)容講解透徹、層次清晰、邏輯性強(qiáng)、信息量大,時(shí)間分配合理,師生互動(dòng)效果良好,板書エ整。參考書目資料：《計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)》（第五版）王愛英著,清華大學(xué)出版社2013.01填表說明:1.每項(xiàng)頁面大小可自行添減,一次課（二或三節(jié)）寫ー份上述格式教案。重復(fù)班只填寫ー份。2課次為授課次序,填1、23??…等。附件3:章節(jié)或分次（課時(shí)）教案計(jì)算機(jī)組成原理課程授課教案周次 5 課次 8 課時(shí) 2 課型2]理論課ロ討論課ロ實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口其他T' 2.6浮點(diǎn)運(yùn)算方法（上）教學(xué)目的及要求:目的:掌握浮點(diǎn)數(shù)的加減法運(yùn)算要求:熟練浮點(diǎn)數(shù)的加減法運(yùn)算教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn):浮點(diǎn)數(shù)的加減法運(yùn)算難點(diǎn):浮點(diǎn)數(shù)的加減法運(yùn)算教學(xué)方式方法、手段：講授法、歸納法輔助手段:圖表法教學(xué)過程：ー、浮點(diǎn)數(shù)加法、減法運(yùn)算設(shè)有兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)?和y,它們分別為X=2”?Mx和y=2%?My其中:Ex和E，分別為數(shù)x和y的階碼Mx和My分別為數(shù)x和y的尾數(shù)。（-）運(yùn)算規(guī)則.當(dāng)&=E尸E時(shí),x±y=2Ex（Mx±My）.當(dāng)ExWEy時(shí),先對階,使X和Y的階碼相同,然后按照上式計(jì)算。（二）浮點(diǎn)數(shù)加、減法運(yùn)算步驟L對階（小階向大階看齊）先求階差/XEmEx-Ey①若△￡=0,則不必對階②若△￡＞（）,則Ex＞氏階碼向Ex看齊,My右移位③若ふEVO,貝ijExVE”階碼向Ey看齊,Mx右移AE位.尾數(shù)相加減[M,±My]#=[Mjtt+[±My]tt.結(jié)果規(guī)格化因?yàn)槲矓?shù)用補(bǔ)碼表示,所以將尾數(shù)變?yōu)?.1…或1.〇…的形式1）右規(guī)格化:尾數(shù)結(jié)果為10.…或01.…時(shí)進(jìn)行處理方法:將尾數(shù)右移1位,并且階碼加1。2）左規(guī)格化:尾數(shù)結(jié)果為〇.〇…或1.1…時(shí)進(jìn)行處理方法:尾數(shù)每左移1位,階碼減1,重復(fù)直到結(jié)果尾數(shù)為0.1…或1.0…為止。.舍入處理（“〇舍1入"法）如果右移時(shí)被丟掉數(shù)位的最高位為〇則舍去,為1則將尾數(shù)的末位加“1”。5,判斷溢出浮點(diǎn)數(shù)的溢出通常是以其階碼的溢出表現(xiàn)出來的。在規(guī)格化和舍入時(shí)都可能發(fā)生溢出,若階碼正常,加/減運(yùn)算正常結(jié)束。若階碼下溢,則置運(yùn)算結(jié)果為機(jī)器零,若上溢,則置溢出標(biāo)志。討論、練習(xí)、作業(yè):63頁第9題教學(xué)反思:能夠清晰地講解課程的重點(diǎn)、難點(diǎn),內(nèi)容講解透徹、層次清晰、邏輯性強(qiáng)、信息量大,時(shí)間分配合理,師生互動(dòng)效果良好,板書エ整。參考書目資料：《計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)》（第五版）王愛英著,清華大學(xué)出版社2013.01填表說明:1.每項(xiàng)頁面大小可自行添減,一次課（二或三節(jié)）寫ー份上述格式教案。重復(fù)班只填寫ー份。2課次為授課次序，填1、2.3??…等。附件3:章節(jié)或分次（課時(shí)）教案計(jì)算機(jī)組成原理課程授課教案周次 6 課次 9 課時(shí) 2 課型ェ］理論課口討論課ロ實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口其他T' 2.6浮點(diǎn)運(yùn)算方法（下）教學(xué)目的及要求:目的:掌握浮點(diǎn)數(shù)的乘除法運(yùn)算要求:熟練浮點(diǎn)數(shù)的乘除法運(yùn)算教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn):浮點(diǎn)數(shù)的乘除法運(yùn)算難之:浮點(diǎn)數(shù)的乘除法運(yùn)算,移碼加減運(yùn)算及溢出判斷教學(xué)方式方法、手段：講授法、歸納法輔助手段:圖表法教學(xué)過程：二、浮點(diǎn)數(shù)的乘、除法運(yùn)算（■）運(yùn)算規(guī)則設(shè)有兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)刀和y：x=2%?M'和y=24?My浮點(diǎn)乘法運(yùn)算的規(guī)則是:xXy=2%+e，し（M*XMy）浮點(diǎn)除法運(yùn)算的規(guī)則是:x+y=2島,（Mx+Mj（二）乘、除法運(yùn)算步驟.階碼加/減操作移碼加、減法運(yùn)算的公式為:［?土力移=［イ］秘+［土ダ］?卜雙符號位的階碼加法器:規(guī)定移碼的最高符號位恒用〇參加加減運(yùn)算。.尾數(shù)乘/除操作.結(jié)果規(guī)格化4,舍入處理.判斷溢出溢出條件是階碼結(jié)果的最高符號位為1。此時(shí),當(dāng)?shù)臀环栁粸?時(shí),表明結(jié)果上溢,為1時(shí),表明結(jié)果下溢。當(dāng)最高符號位為〇時(shí),表明沒有溢出。此時(shí),當(dāng)?shù)臀环栁粸?I表明結(jié)果為正;為〇時(shí)，表明結(jié)果為負(fù)。討論、練習(xí)、作業(yè)：63頁第9、10題教學(xué)反思:能夠清晰地講解課程的重點(diǎn)、難點(diǎn),內(nèi)容講解透徹、層次清晰、邏輯性強(qiáng)、信息量大,時(shí)間分配合理,師生互動(dòng)效果良好,板書エ整。參考書目資料:《計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)》（第五版）王愛英著,清華大學(xué)出版社2013.01填表說明:.每項(xiàng)頁面大小可自行添減,一次課（二或三節(jié)）寫ー份上述格式教案。重復(fù)班只填寫ー份。.課次為授課次序,填1、2.3??…等。附件3:章節(jié)或分次（課時(shí)）教案計(jì)算機(jī)組成原理課程授課教案周次「7「課次「1。［課時(shí)］2 盛口賢ど二臂課ロ實(shí)驗(yàn)課3.1存儲器概述教學(xué)目的及要求:目的:掌握存儲器的分類、分級、技術(shù)指標(biāo)要求:掌握存儲器的分類、分級、技術(shù)指標(biāo)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn):存儲器的分類、分級、技術(shù)指標(biāo)難點(diǎn):掌握存儲器的分類、分級、技術(shù)指標(biāo)教學(xué)方式方法、手段：講授法、歸納法輔助手段：圖表法教學(xué)過程：ー、存儲器分類存儲器中最小的存儲單位可存儲ー個(gè)二進(jìn)制代碼。由若干個(gè)存儲元組成一個(gè)存儲單元,再由許多存儲單元組成一個(gè)存儲器。.按存儲介質(zhì)分半導(dǎo)體存儲器：用半導(dǎo)體器件組成的存儲器。磁表面存儲器：用磁性材料做成的存儲器。.按存儲方式分隨機(jī)存儲器：任何存儲單元的內(nèi)容都能被隨機(jī)存取,且存取時(shí)間和存儲單元的物理位置無關(guān)。順序存儲器:只能按某種順序來存取,存取時(shí)間和存儲單元的物理位置有關(guān)。.按存儲器的讀寫功能分只讀存儲器（ROM）：存儲的內(nèi)容是固定不變的,只能讀出而不能寫入的半導(dǎo)體存儲器。隨機(jī)讀寫存儲器（RAM）：既能讀出又能寫入的半導(dǎo)體存儲器。.按信息的可保存性分非永久記憶的存儲器：斷電后信息即消失的存儲器。永久記憶性存儲器：斷電后仍能保存信息的存儲器。.按在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用分根據(jù)存儲器在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所起的作用,可分為主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲器、控制存儲器等。二、存儲器的分級結(jié)構(gòu)為了解決對存儲器要求容量大,速度快,成本低三者之間的矛盾,目前通常采用多級存儲器體系結(jié)構(gòu),即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外（輔助）存儲器構(gòu)成的多級（三級）存儲體系結(jié)構(gòu)。CPU能夠直接訪問的存儲器稱為內(nèi)存儲器（內(nèi)存）。CPU不能直接訪問外存儲器,外存儲器上的信息必須調(diào)入內(nèi)存后才能由CPU處理。高速緩沖存儲器（Cache）:是CPU與主存儲器間的ー個(gè)高速小容量的半導(dǎo)體存儲器。通過Cache可以使CPU高速存取主存儲器中的指令和數(shù)據(jù)。特點(diǎn):存取速度快,但存儲容量小。主存儲器（主存）:存放計(jì)算機(jī)運(yùn)行期間的大量程序和數(shù)據(jù)。特點(diǎn):存取速度較快,存儲容量不大。外存儲器（輔助存儲器）:外存存放系統(tǒng)程序和大型數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)庫。特點(diǎn)：存儲容量大,成本低,速度慢。在多級存儲器管理系統(tǒng)中,各級存儲器承擔(dān)不同的職能：Cache提速;外存提供大容量;主存提供運(yùn)行程序和數(shù)據(jù)的存儲。三、存儲器基本概念及技術(shù)指標(biāo).基本概念記憶元件（存儲介質(zhì)）：組成存儲器的物理器件位：一位二進(jìn)制存儲單元：若干存儲位構(gòu)成的存儲單元字節(jié)單元:8位二進(jìn)制構(gòu)成的存儲單元字（存儲）單元:存放ー個(gè)字的存儲單元存儲體：許多存儲單元構(gòu)成的集合地址：存儲單元的編號,用于識別不同單元字節(jié)地址：每個(gè)單元存放ー個(gè)字節(jié)時(shí)，則相應(yīng)地址為字節(jié)地址字地址：每個(gè)單元存放ー個(gè)機(jī)器字時(shí),則相應(yīng)地址為字地址.技術(shù)指標(biāo)存儲容量：存儲器具有的存儲單元總的數(shù)量。一般可通過地址的位數(shù)反映出單元數(shù)的多少,與每個(gè)單元存取信息量的二進(jìn)制位數(shù)的乘積,它反應(yīng)了存儲器存儲信息的能力。其單位通常為:KB,MB,GB,TBo1K=2'°=1O241M=2201G=230IK單元有10位地址,IM單元有20位地址,1G單元有30位地址。存取時(shí)間：啟動(dòng)到完成一次存儲器操作所經(jīng)歷的時(shí)間。分為讀出時(shí)間和寫入時(shí)間。存儲周期：連續(xù)啟動(dòng)兩次讀（寫）操作所需間隔的最小時(shí)間。通常存儲周期略大于存取時(shí)間。存儲器帶寬:單位時(shí)間里存儲器所存取的信息量,（單位為MB/s,每秒多少兆字節(jié)）,反應(yīng)了存儲器的整體速度。討論、練習(xí)、作業(yè):111頁第1、2、4（1）題教學(xué)反思:能夠清晰地講解課程的重點(diǎn)、難點(diǎn),內(nèi)容講解透徹、層次清晰、邏輯性強(qiáng)、信息量大,時(shí)間分配合理,師生互動(dòng)效果良好,板書エ整。參考書目資料:《計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)》（第五版）王愛英著,清華大學(xué)出版社2013.01 填表說明:.每項(xiàng)頁面大小可自行添減,一次課（二或三節(jié)）寫ー份上述格式教案。重復(fù)班只填寫ー份。2課次為授課次序,填1、2.3??…等。附件3:章節(jié)或分次（課時(shí)）教案計(jì)算機(jī)組成原理課程授課教案周次7課次11課時(shí)2課型ェ］理論課ロ討論課ロ實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口其他章節(jié)名稱3.2SRAM存儲器教學(xué)目的及要求:目的:掌握存儲器的分類、分級、技術(shù)指標(biāo)、RAM的種類及擴(kuò)展要求:熟練進(jìn)行RAM容量擴(kuò)展教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn):存儲器的分類、分級、技術(shù)指標(biāo)、RAM的種類及擴(kuò)展難點(diǎn)：進(jìn)行RAM容量擴(kuò)展教學(xué)方式方法、手段:講授法、歸納法輔助手段：圖表法教學(xué)過程:目前廣泛采用的半導(dǎo)體存儲器是M。S半導(dǎo)體存儲器。根據(jù)存儲信息的原理不同,分為靜態(tài)M0S存儲器（SRAM）和動(dòng)態(tài)M0S存儲器（DRAM）〇ー、基本的靜態(tài)存儲元陣列所有的SRAM是用一個(gè)鎖存器（觸發(fā)器）作為存儲位元。SRAM包含三組信號：地址線：選擇單元,確定容量（單元數(shù)）數(shù)據(jù)線:單元的位數(shù)控制線：讀寫控制二、基本SRAM存儲器邏輯結(jié)構(gòu)由存儲體（陣列）、地址譯碼器、10電路和控制電路組成.地址譯碼器：將用二進(jìn)制代碼表示的地址轉(zhuǎn)換成輸出端的高電位,用來驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的讀寫電路，以便選擇所要訪問的存儲單元。地址譯碼有兩種方式：1）單譯碼（單方向譯碼）:只有，?個(gè)譯碼器,譯碼輸出選擇ー個(gè)存儲字。N位地址，譯碼輸出ズ個(gè)狀態(tài),對應(yīng)2'個(gè)單元2）雙譯碼：采用X、丫兩個(gè)方向譯碼器進(jìn)行譯碼。采用雙向譯碼方式可以減少譯碼輸出選擇線的條數(shù)。.存儲體：存儲單元的集合存儲陣列由256行?128列?8位的三維結(jié)構(gòu)。行和列的交叉位置為ー?個(gè)存儲單元。通常用X選擇線（行線）和丫選擇線（列線）的交叉來選擇所需要的單元。.I/O電路：處于數(shù)據(jù)總線和被選用的單元之間,控制被選中的單元讀出或?qū)懭?放大信息。.片選:在地址選擇時(shí),首先要選片,只有當(dāng)片選信號有效時(shí)，此片所連的地址線オ有效。三、讀/寫周期讀周期時(shí)間:從地址有效開始到從數(shù)據(jù)線讀出數(shù)據(jù)的時(shí)間。寫周期時(shí)間:從地址有效到數(shù)據(jù)寫入存儲器的時(shí)間。存取周期:將讀周期和寫周期取為相同,并稱之為存取周期。討論、練習(xí)、作業(yè):111頁第1、2、4（1）題教學(xué)反思:能夠清晰地講解課程的重點(diǎn)、難點(diǎn),內(nèi)容講解透徹、層次清晰、邏輯性強(qiáng)、信息量大,時(shí)間分配合理,師生互動(dòng)效果良好，板書エ整。參考書目資料:《計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)》（第五版）王愛英著,清華大學(xué)出版社2013.01填表說明:.每項(xiàng)頁面大小可自行添減,一次課（二或三節(jié)）寫ー份上述格式教案。重復(fù)班只填寫ー份2課次為授課次序,填1、2.3??…等。附件3:章節(jié)或分次（課時(shí)）教案計(jì)算機(jī)組成原理課程授課教案周次「8「課次「12 ［課時(shí)12 盛口賢ど二臂課ロ實(shí)驗(yàn)課3DRAM存儲器教學(xué)目的及要求:目的:掌握存儲器的分類、分級、技術(shù)指標(biāo)、RAM的種類及擴(kuò)展要求:熟練進(jìn)行RAM容量擴(kuò)展教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn):存儲器的分類、分級、技術(shù)指標(biāo)、RAM的種類及擴(kuò)展難點(diǎn)：進(jìn)行RAM容量擴(kuò)展教學(xué)方式方法、手段：講授法、歸納法輔助手段：圖表法教學(xué)過程：ー、DRAM存儲位元的記憶原理動(dòng)態(tài)MOS隨機(jī)讀寫存儲器DRAM的存儲容量很大,通常用作計(jì)算機(jī)的主存儲器。DRAM存儲器的存儲元是由一個(gè)MOS晶體管和電容組成的記憶電路。其中的MOS管作為開關(guān)使用,而存儲的信息是由電容器上的電荷來體現(xiàn):充滿電荷看作1,放完電荷看作〇。二、DRAM芯片的邏輯結(jié)構(gòu)DRAM與SRAM的不同點(diǎn)：地址線采用了重用,地址分為行地址和列地址,分時(shí)輸入。RAS為行地址選通,CAS為列地址選通。減少芯片地址的引線。增加了刷新計(jì)數(shù)器和刷新控制電路。動(dòng)態(tài)存儲器的存儲元需要定期刷新（充電）,否則信息會隨電容漏電而丟失。DRAM的刷新是通過按行讀方式進(jìn)行的。三、DRAM的讀/寫周期和刷新周期注意動(dòng)態(tài)存儲器的讀寫過程中地址是分為行地址和列地址兩次輸入的。刷新:定期對動(dòng)態(tài)RAM的所有單元進(jìn)行充電的過程。動(dòng)態(tài)存儲器是通過讀行的方式進(jìn)行刷新的。刷新周期：從上一次對整個(gè)存儲器刷新結(jié)束到下一次對整個(gè)存儲器全部刷新一遍為止的時(shí)間間隔稱為刷新周期。刷新周期通常為8ms到16ms0刷新操作可采用集中式刷新或分散式刷新兩種方式：.集中式刷新:在?個(gè)刷新間隔內(nèi)安排集中的一段時(shí)間對存儲器進(jìn)行刷新。死時(shí)間：在集中刷新的一段時(shí)間內(nèi)不能對存儲器進(jìn)行存取操作,這段時(shí)間稱為死時(shí)間.分散式刷新：將每一行的刷新插入到正常的讀寫周期之中。四、存儲器容量的擴(kuò)充.字長位數(shù)的擴(kuò)展當(dāng)芯片字長的位數(shù)比實(shí)際要求的存儲器字長位數(shù)較短時(shí),需要用多片芯片擴(kuò)展字長位數(shù)。連接時(shí),芯片的地址線和控制線公用,而數(shù)據(jù)線分開對應(yīng)連接。地址總線髙4位圖3.9SRAM字長位數(shù)擴(kuò)展數(shù)據(jù)總線控制ズ地址總線髙4位圖3.9SRAM字長位數(shù)擴(kuò)展數(shù)據(jù)總線控制ズ總線R1WSRAM1匚SRAM2VVI/OVVI/OV V.字存儲容量擴(kuò)展DRAM18位|?據(jù)總線I/0OI/0.I/02…8位|?據(jù)總線I/0OI/0.I/02…1/07VWVWVV。而月21位地址總線VVWWWM-M班控制總線圖3.10DRAM髙存儲容量擴(kuò)展當(dāng)給定的芯片的存儲容量比實(shí)際要求的存儲器單元數(shù)少時(shí)（字?jǐn)?shù)少）,需要用多片芯片來擴(kuò)展字?jǐn)?shù)（單元數(shù)）。連接時(shí),芯片的數(shù)據(jù)線和地址線公用,地址總線的高位段通過譯碼產(chǎn)生的譯碼信號來選通芯片的使能端,從而選擇相應(yīng)的芯片。討論、練習(xí)、作業(yè):11I/