河海大学成人本科生学士学位《计算机组成原理》考试课程教学大纲.doc

河海大学成人本科生学士学位《计算机组成原理》考试课程教学大纲 一、课程编号：0601C007 二、课程名称：计算机组成原理 三、学分、学时：3学分（48学时） 四、开课单位：计算机及信息工程学院 五、先修课程：计算机导论；电子技术基础 六、课程性质、作用、教学目标 课程性质：必修课、专业基础课 课程作用：本课程使学生掌握计算机系统的组成和工作原理，建立计算机系统整机概念，为进一步学习有关计算机后续课程打下良好的基础。 教学目标：（1）本课程应由浅入深、由粗到细、从整体到部分、从全局到局部、从概念结构到逻辑结构，使学生逐步掌握计算机系统的组成和工作原理，建立计算机系统整机概念；（2）本课程从教学内容的组织上，应既让学生掌握基本概念、基本原理，又尽量反映新技术、新动向、以适应计算机技术发展和变化快的需要；（3）本课程应注重基本概念清楚，同时应注意典型技术的分析，使学生适应在各类计算机上从事开发和应用的需要；（4）本课程从教学环节上应强调系统性、合理的知识结构、理论教学与实践教学相结合，注重学生的智力开发和能力培养；（5）本课程应作为计算机科学与技术专业的专业基础课，特别是计算机科学与技术专业硬件一条线的基础课程，为后续课程的学习打下良好的基础。 七、教学内容与基本要求 第一章 计算机系统概论 教学内容： 1.1 计算机的分类和应用 1.1.1 计算机的分类 1.1.2 计算机的应用 1.2 计算机的硬件 1.2.1 数字计算机的硬件组成 1.2.2 计算机体系结构的发展 1.3 计算机的软件 1.3.1 软件的组成与分类 1.3.2 计算机编程语言和软件的发展演变 1.4 计算机系统的层次结构 1.4.1 多级组成的计算机系统 1.4.2 软件与硬件的逻辑等价性 基本要求： (1)较粗的计算机系统整机概念、各个组成部分的作用； (2)冯.诺依曼计算机的技术特点，特别是存储程序控制方式； (3)计算机系统的层次结构、虚拟计算机概念； (4)计算机中指令流、数据流概念。 (5)硬件、软件、固件、软件与硬件逻辑等价性概念。 第二章 运算方法和运算器 教学内容： 2.1 数据与文字的表示方法 2.1.1 数据格式 2.1.2 数的机器码表示 2.1.3 字符与字符串的表示方法 2.1.4 汉字的表示方法 2.1.5 校验码 2.2 定点加法、减法运算 2.2.1 补码加法 2.2.2 补码减法 2.2.3 溢出概念与检测方法 2.2.4 基本的二进制加法器/减法器 2.2.5 十进制加法器 2.3 定点乘法运算 2.3.1 原码并行乘法 2.4 定点运算器的组成 2.4.1 逻辑运算 2.4.2 多功能算术/逻辑运算单元 2.4.3 内部总线 2.4.4 定点运算器的基本结构 2.5 浮点运算方法和浮点运算器 2.5.1 浮点加法、减法运算 2.5.2 浮点运算流水线 2.5.3 浮点运算器 基本要求： (1)给定机器字长情况下，原码、补码、反码、移码、无符号数的表示范围； (2)补码的求法、补码的特征值； (3)补码加法/减法运算，溢出判断与检测方法； (4)浮点数表示方法及加法/减法运算； (5)串行加法器和并行加法器的进位方法、进位逻辑表达式； (6)流水线工作原理、时钟周期、时空图、K个过程段流水线完成N个任务所需要的时间。 第三章 存储系统 教学内容： 3.1 存储器概述 3.1.1 存储器分类 3.1.2 存储器的分级结构 3.1.3 主存储器的技术指标 3.2 随机读写存储器 3.2.1 SRAM存储器 3.2.2 DRAM存储器 3.2.3 主存储器组成实例 3.2.4 高性能的主存储器 3.3 只读存储器和闪速存储器 3.3.1 只读存储器 3.3.2 闪速存储器 3.4 高速存储器 3.4.1 双端口存储器 3.4.2 多模块交叉存储器 3.4.3 相联存储器 3.5 cache存储器 3.5.1 cache基本原理 3.5.2 主存与cache的地址映射 3.5.3 替换策略 3.5.4 cache的写操作策略 3.5.5 奔腾PC机的cache 3.6 虚拟存储器 3.6.1 虚拟存储器的基本概念 3.6.2 页式虚拟存储器 3.6.3 段式虚拟存储器 3.6.4 段页式虚拟存储器 3.6.5 替换算法 3.6.6 虚拟存储器实例 3.7 存储保护 3.7.1 存储区域保护 3.7.2 访问方式保护 基本要求： (1)存储器分类及多级存储体系； (2)SRAM、DRAM、EDRAM的基本工作机制和区别； (3)PROM、EPROM、闪存的基本工作机制和区别； (4)双端口存储器、多模块交叉存储器、相联存储器的基本设计思想。 (5)主存储器的逻辑设计（地址译码、片选逻辑表达式、逻辑电路图）