《計算機組成原理》課程教學(xué)(自學(xué))基本要求

適用層次所有層次適應(yīng)專業(yè)電腦使用學(xué)期2008秋面授學(xué)時40實驗學(xué)時教材名稱電子電腦組成原理第三版使用教材蔣本珊北京理工大學(xué)《電腦組成原理》唐朔飛，高等教育出版社《電腦組成原理教程》白中英，科學(xué)出版社《電腦組成原理》是電腦專業(yè)本科生的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。通過本課程的學(xué)習，使學(xué)生能夠在熟悉電腦各功能部件的基本組成及工作原理的基礎(chǔ)上，掌握電腦課程簡介的工作過程及各部分之間的聯(lián)系，明確數(shù)據(jù)流和控制流在機內(nèi)的流動，從而建立起下良好基礎(chǔ)，同時培養(yǎng)學(xué)生一定的硬件動手能力。整機概念的建立是本課程的重點加難點。學(xué)生在學(xué)習各功能部件時，不要孤立學(xué)習建議地學(xué)習其組成和功能，而要時刻不忘該部件與整機的聯(lián)系，同時，注意“控制流”和“數(shù)據(jù)流”兩種信息在整機中的有序流動。各章節(jié)主要學(xué)習內(nèi)容及要求第一章概論主要內(nèi)容上交作業(yè)一、核心知識點1、電腦的基本組成、功能和簡單工作過程2、存儲程序原理3、電腦的主要技術(shù)指標二、教學(xué)基本要求重點掌握電腦系統(tǒng)的硬件組成存儲程序原理電腦系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)電腦的主要技術(shù)指標電腦的簡單工作過程電腦的發(fā)展、分類和應(yīng)用三、思考與練習主要內(nèi)容上交作業(yè)主要內(nèi)容第二章電腦中數(shù)據(jù)信息的表示一、核心知識點1、定點機器數(shù)的原、反、補碼表示及其相互轉(zhuǎn)換〔包括真值〕注意：表示范圍、溢出、零的機器數(shù)表示2、數(shù)的定、浮點表示及其表示范圍注意：浮點數(shù)的規(guī)格化；溢出二、教學(xué)基本要求重點掌握數(shù)的原、反、補、移碼表示及其轉(zhuǎn)換數(shù)的定、浮點表示及其表示范圍字符表示法二－十進制編碼奇偶校驗碼海明碼、循環(huán)冗余碼三、思考與練習2-5～2-182、以下開形式表示(5352)10。第四章指令系統(tǒng)一、核心知識點1、電腦各子系統(tǒng)的基本組成及相互關(guān)系2、指令系統(tǒng)設(shè)計二、教學(xué)基本要求重點掌握指令的一般格式常用尋址方式堆棧操作指令類型指令系統(tǒng)的發(fā)展※三、思考與練習1、設(shè)某機為定長指令字結(jié)構(gòu)，指令長度12位，每個地址碼占3位，試提出一種分2、某機字長為16位，主存容量為64KB，采用單字長地址指令，共有50條指令。假設(shè)有直接尋址、間接尋址、變址尋址、相對尋址四種尋址方式，試設(shè)計其指令格式。3、計算以下四條指令的有效地址(指令長度為16位)。上交作業(yè)假定：上述四條指令均用八進制書寫，指令的最左邊是一位間址指示位@(@=0，直主存容量215單元我，有關(guān)主存單元的內(nèi)容(八進制)如下上交作業(yè)表主存單元的內(nèi)容地址0000000001000020000300004046710054304第五章運算方法和運算器一、核心知識點1、定點補碼加減法運算2、浮點補碼加減法運算3、加法器的進位鏈二、教學(xué)基本要求重點掌握定點補碼加減運算補碼的溢出判斷移位運算和舍入操作浮點補碼加減法主要內(nèi)容主要內(nèi)容加法器的進位鏈定點補碼加減運算器的實現(xiàn)※原碼、補碼一位乘法原碼恢復(fù)余數(shù)除法※邏輯運算規(guī)則原碼、補碼兩位乘法※補碼除法※浮點乘除運算※三、思考與練習1、已知X和Y，試用它們的變形補碼計算出X+Y，上交作業(yè)(1)X=0.11011，Y=0.11111(2)X=0.11011，Y主要內(nèi)容上交作業(yè)主要內(nèi)容(3)X=-0.10110，Y=-0.00001(4)X=-0.11011，Y=0帶※號的章節(jié)專科層次不做要求第六章主存儲器與存儲體系一、核心知識點1、存儲器的基本概念2、靜態(tài)、動態(tài)存貯器的結(jié)構(gòu)、特點注意：刷新概念、方式3、存儲器的組織及其與CPU的連接4、存儲器的系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)二、教學(xué)基本要求重點掌握存儲器的基本概念半導(dǎo)體隨機存儲器的基本單元電路、結(jié)構(gòu)、譯碼方式動態(tài)存儲器的刷新存儲器的組織及其與CPU的連接存儲器的系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體只讀存儲器的概念和特點三、思考與練習(2)假設(shè)將這些芯片分裝在假設(shè)干塊板上，每塊板的容量為4K×8，該存儲器所需的地址線總位數(shù)是多少？其中幾位用于選板？幾位用于選片？幾位用作片內(nèi)地(2)正確選用譯碼器及門電路，并畫出相應(yīng)的邏輯結(jié)構(gòu)圖。3、什么是高速緩沖存儲器？它與主存是什么關(guān)系？其基本工作過程如何？4、什么叫虛擬存儲器？采用虛擬存儲技術(shù)能解決什么問題？第七章CPU組織一、核心知識點1、控制器的基本組成及功能2、時序系統(tǒng)的相關(guān)概念4、指令執(zhí)行的基本過程4、指令執(zhí)行的基本過程5、控制器的分類二、教學(xué)基本要求重點掌握控制器的基本概念時序系統(tǒng)的相關(guān)概念常用時序系統(tǒng)※控制器的控制方式指令執(zhí)行的基本過程控制器的分類微程序控制器概念及特點※組合邏輯控制器的概念及特點※微程序控制器的設(shè)計※組合邏輯控制器的設(shè)計※三、思考與練習1、某機CPU芯片的主振頻率為8MHz，其時鐘周期是多少微秒？假設(shè)已知每個機器周期平均包含4個時鐘周期，該機的平均指令執(zhí)行速度為0.8MIPS，試問：(4)假設(shè)要得到40萬次每秒的指令執(zhí)行速度，則應(yīng)采用主振頻率多少兆赫茲的CPU2、CPU結(jié)構(gòu)如以下圖所示，其中有一個累加寄存器AC、一個狀態(tài)條件寄存器和其他四個寄存器，各部件這間的連線表示數(shù)據(jù)通路，箭頭表示信息傳送方向。(2)簡述指令從主存取出送到控制器的數(shù)據(jù)通路。(3)簡述數(shù)據(jù)在運算器和主存之間進行存/取訪問的數(shù)據(jù)通路。上交作業(yè)第八章輔助存儲器一、核心知識點1、磁外表存儲器的技術(shù)指標2、硬盤存儲器的結(jié)構(gòu)3、磁盤尋址過程二、教學(xué)基本要求重點掌握主要內(nèi)容磁外表存儲器的讀寫原理主要內(nèi)容磁外表存儲器的技術(shù)指標硬盤存儲器的結(jié)構(gòu)磁盤陣列磁盤尋址過程光盤存儲器的組成及讀寫過程數(shù)字磁記錄方式※三、思考與練習1、分別用RZ、NRZ、NRZ-1、PE、FM、MFM和M2FM制記錄方式記上交作業(yè)上交作業(yè)道密度為40道/cm，位密度為400b/cm，轉(zhuǎn)速為2400r/min。試問：主要內(nèi)容主要內(nèi)容上交作業(yè)帶※號的章節(jié)?？茖哟尾蛔鲆蟮诰耪螺斎?輸出設(shè)備一、核心知識點1、外部設(shè)備的組成、功能及分類二、教學(xué)基本要求外部設(shè)備的組成、功能及分類輸出設(shè)備的工作原理顯示設(shè)備的工作原理第十章輸入/輸出系統(tǒng)一、核心知識點1、接口的基本組成及功能3、多級中斷4、主機與外設(shè)交換信息的方式二、教學(xué)基本要求重點掌握接口的基本組成及功能多級中斷與中斷屏蔽主機與外設(shè)的連接方式輸入/輸出處理機※三、思考與練習1、