上海金融學(xué)院本科課程教學(xué)大綱

上海金融學(xué)院本科課程教學(xué)大綱PAGEPAGE4上海金融學(xué)院本科課程教學(xué)大綱系部蓋章課程名稱計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)英文名稱Computerorganizationandarchitecture所屬系部信息管理系主任簽字課程代碼23440161編寫時(shí)間2006年1月課程學(xué)分4每周學(xué)時(shí)4課程建設(shè)負(fù)責(zé)人顧浩教師職稱教授其他成員趙寶華、姜永輝、駱慶、劉亞彬、董建寅課程性質(zhì)（針對(duì)本專業(yè)教學(xué)）□公共基礎(chǔ)課□學(xué)科基礎(chǔ)課專業(yè)基礎(chǔ)課專業(yè)方向課□任意選修課課程級(jí)別□系級(jí)重點(diǎn)課程□院級(jí)重點(diǎn)課程□市教委重點(diǎn)課程市級(jí)精品課程□國家級(jí)精品課程網(wǎng)絡(luò)資源精品課程網(wǎng)站（含電子教案、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、習(xí)題集、試題庫、參考資料、講座等）教學(xué)目的：《計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)》是計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。在專業(yè)課中，其地位是起承上起下的作用，其前期課程為《數(shù)字邏輯電路》。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本概念和基本工作原理，了解各主要部件的硬件結(jié)構(gòu)、相互聯(lián)系和作用，從而對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從硬件角度有一個(gè)完整的了解，為學(xué)習(xí)后繼課程及今后對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。

教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配安排：授課內(nèi)容提要學(xué)時(shí)(講授)備注(實(shí)驗(yàn))第一章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論8第二章信息表示與運(yùn)算基礎(chǔ)12第三章存儲(chǔ)系統(tǒng)14第四章處理器技術(shù)14第五章輸入輸出系統(tǒng)16第六章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展（自學(xué)）實(shí)驗(yàn)一：通過拆裝一臺(tái)電腦,熟悉計(jì)算機(jī)各大部件的功能2實(shí)驗(yàn)二：匯編語言程序設(shè)計(jì)和上機(jī)過程2課程設(shè)計(jì)（詳見實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱）10不在基本課時(shí)內(nèi)主要教學(xué)內(nèi)容：（可續(xù)頁）第一部分教學(xué)內(nèi)容第一章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論[本章教學(xué)目的與要求]:1.本章是對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本概貌的敘述。通過本章的學(xué)習(xí)，要了解整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成，其中硬件包括運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入與輸出設(shè)備等五大功能部件，通過“總線”相互連成一個(gè)完整的硬件系統(tǒng)，要重點(diǎn)掌握每一功能部件的基本功能；軟件部分包括系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和程序設(shè)計(jì)語言，要了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，及軟件在計(jì)算機(jī)中的作用；要領(lǐng)會(huì)馮.諾依曼提出的存儲(chǔ)程序的概念；要了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡史及計(jì)算機(jī)應(yīng)用的幾大領(lǐng)域。[本章主要內(nèi)容]1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)簡介2．圖靈機(jī)3．計(jì)算機(jī)的基本組成4．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能指標(biāo)[本章思考題與練習(xí)]1．兼容性是計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要性能，請(qǐng)解釋一下何為向上兼容？2．按照馮．諾依曼原理，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)具備哪些功能？3．如何理解軟、硬件之間的等價(jià)性？.第二章信息表示與運(yùn)算基礎(chǔ)[本章教學(xué)目的與要求]1.本章是數(shù)字計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與應(yīng)用的基本理論之一，要求能熟練掌握并運(yùn)用自如。通過本章的學(xué)習(xí)，要掌握計(jì)算機(jī)內(nèi)最常用的信息編碼方案，包括中西文字符編碼、邏輯型數(shù)據(jù)的表示、數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示與編碼、不同進(jìn)制數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換、二進(jìn)制數(shù)據(jù)算術(shù)與邏輯運(yùn)算規(guī)則；要搞清定點(diǎn)數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)的概念，能寫出定點(diǎn)數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍；搞清真值、原碼、補(bǔ)碼、反碼和移碼的概念，能準(zhǔn)確、熟練地表示和轉(zhuǎn)換；要掌握十進(jìn)制有權(quán)碼中最常用的BCD碼的編碼與用法；了解幾種常用的數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼（奇偶校驗(yàn)碼、循環(huán)冗余碼）的生成和校驗(yàn)方法。2、教學(xué)建議：本章講解的內(nèi)容是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生必須掌握的基本功，故要求教師既要講請(qǐng)概念，又要多舉例子，多布置作業(yè)。[本章主要內(nèi)容]1．常用的進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換2．?dāng)?shù)值數(shù)據(jù)的表示和運(yùn)算3．非數(shù)值數(shù)據(jù)編碼4．十進(jìn)制數(shù)的編碼5．?dāng)?shù)據(jù)校驗(yàn)碼6．其他信息的表示[本章思考題與練習(xí)]1.習(xí)題集第三章判斷題1-52.習(xí)題集第三章綜合題1-5第三章存儲(chǔ)系統(tǒng)[本章教學(xué)目的與要求]1．學(xué)習(xí)目的與要求：本章教學(xué)的要求是使學(xué)生掌握分級(jí)存儲(chǔ)體系的形成，包括存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能要求、分層結(jié)構(gòu)、虛擬存儲(chǔ)器和Cache-主存結(jié)構(gòu)；主存儲(chǔ)器組成，包括理解存儲(chǔ)器（RAM和ROM）存取信息的原理、組成與工作過程；熟練掌握用不同容量的存儲(chǔ)器芯片組成滿足一定要求的存儲(chǔ)器的方法；了解并行存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和并行處理機(jī)中的存儲(chǔ)組織及相聯(lián)存儲(chǔ)器的概念；了解輔助存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指標(biāo)、磁表面存儲(chǔ)器（含磁盤、磁帶和光盤）及磁盤陣列RAID技術(shù)。2．本章知識(shí)點(diǎn)中，重點(diǎn)是：掌握各種類型存儲(chǔ)器的性能、特點(diǎn)、組成及工作過程；了解CPU與Cache、主存、輔存之間的關(guān)系及交換信息的過程。難點(diǎn)是：用不同容量的存儲(chǔ)器芯片組成滿足一定要求的存儲(chǔ)器的方法；高速緩沖存儲(chǔ)器和虛擬存儲(chǔ)器的地址映射的方法。本章教學(xué)可通過實(shí)物講解，可使學(xué)生更易理解。[本章主要內(nèi)容]1分級(jí)存儲(chǔ)體系2主存儲(chǔ)器3輔助存儲(chǔ)器[本章思考題與練習(xí)]1.習(xí)題集第四章填空題1-102.習(xí)題集第四章選擇題1-103.習(xí)題集第四章計(jì)算題1-8第四章處理器技術(shù)[本章教學(xué)目的與要求]目的與要求：通過本章的教學(xué)，要求學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)控制器的功能、基本組成、兩種實(shí)現(xiàn)方法（組合邏輯和微程序）及工作原理，并要求了解目前控制器中采用的新技術(shù)：流水線技術(shù)、RISC技術(shù)，以及處理器并行技術(shù)的新進(jìn)展。本章的重點(diǎn)內(nèi)容還包括指令與指令系統(tǒng)，并以INTEL的8086處理器為例，介紹其指令系統(tǒng)（含指令格式和尋址方式），要求學(xué)生掌握匯編語言和匯編語言程序設(shè)計(jì)的方法。2．教學(xué)建議：本章內(nèi)容涉及一些常用的邏輯電路，因有些學(xué)生沒有預(yù)修《數(shù)字邏輯電路》課程，故只能作功能性的介紹。[本章主要內(nèi)容]1。指令系統(tǒng)2．指令的時(shí)序3．控制器設(shè)計(jì)[本章思考題與練習(xí)]1.習(xí)題集第五章選擇題1-102.習(xí)題集第五章填空題1-103.習(xí)題集第五章計(jì)算題1-8第五章輸入輸出系統(tǒng)[本章教學(xué)目的與要求]：教學(xué)目的與要求：本章是本課程的重點(diǎn)之一。通過本章的教學(xué)，使學(xué)生熟練掌握主機(jī)與外部設(shè)備進(jìn)行信息交換的方式及操作過程，深刻理解“中斷”的基本概念，理解“中斷”在提高計(jì)算機(jī)性能中所起的作用，知道計(jì)算機(jī)產(chǎn)生一次中斷的全過程，理解DMA控制器的組成與工作原理，了解“通道”基本概念及相應(yīng)的幾種工作方式。通過本章的教學(xué)，使學(xué)生從使用角度和從構(gòu)成系統(tǒng)的角度，理解顯示設(shè)備、輸入設(shè)備、打印設(shè)備、漢字處理設(shè)備的基本工作原理和性能指標(biāo)，以便使學(xué)生能根據(jù)系統(tǒng)的要求去選擇輸入/輸出設(shè)備和配置系統(tǒng)。本章還簡要介紹幾種常用的輸入輸出設(shè)備的工作原理。教學(xué)建議：本章的難點(diǎn)是各種輸入/輸出設(shè)備的基本組成與工作原理，在工作原理的講解深度上要恰到好處，并避免與后續(xù)課程重復(fù)。本章教學(xué)也應(yīng)結(jié)合實(shí)物講解。[本章主要內(nèi)容]1.常用輸入輸出設(shè)備簡述。2.輸入輸出數(shù)據(jù)傳送控制方式3．程序查詢方式4．程序中斷方式5．DMA控制方式6．通道控制方式7．I/O接口[本章思考題與練習(xí)]1．習(xí)題集第六章填空題1-142．習(xí)題集第六章選擇題1-153．習(xí)題集第七章填空題1-144．習(xí)題集第七章選擇題1-145．習(xí)題集第七章計(jì)算題1-6第六章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展（自學(xué)為主）[本章教學(xué)目的與要求]通過本章的教學(xué)，使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)具有決定性影響的幾種并行技術(shù)及幾種非Neumann體系結(jié)構(gòu)，并了解在計(jì)算機(jī)元器件技術(shù)方面人們進(jìn)行的一些新探索和新成果。[本章主要內(nèi)容]1．計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)概述2．并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述3．指令級(jí)并行技術(shù)——流水線技術(shù)4．線程級(jí)并行技術(shù)5．非馮．諾依曼體系的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)6．新型計(jì)算機(jī)元器件技術(shù)[本章思考題與練習(xí)]1．習(xí)題集第九章填空題1-32．習(xí)題集第九章選擇題1-73．習(xí)題集第九章計(jì)算題1