一、課程的性質(zhì)和任務(wù)

《計算機組成原理》是計算機科學與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。是為進入專業(yè)課學習做準備的重要必修課程，是培養(yǎng)計算機領(lǐng)域高級工程技術(shù)人才的一門主干課程。本課程的主要任務(wù)是向?qū)W生傳授計算機的基本結(jié)構(gòu)概念、基本組成原理和基本設(shè)計分析方法，使學生掌握一般計算機的結(jié)構(gòu)特點、主要部件工作原理及其相互聯(lián)系，以數(shù)據(jù)流和控制流這兩股信息流在計算機各部件間的流動為線索，掌握計算機內(nèi)部是怎樣進行信息處理，完成給定任務(wù)的。從而為進一步學習研究計算機軟硬件技術(shù)和進行開發(fā)應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

二、考核內(nèi)容的基本要求

1、對計算機硬件軟件組成與層次結(jié)構(gòu)有較清晰的認識。正確認識馮.諾依曼計算機結(jié)構(gòu)特點，了解計算機性能指標的含義。

2、能按要求為數(shù)據(jù)配置奇偶校驗碼、海明校驗碼、CRC校驗碼。弄懂計算機中的數(shù)據(jù)表示。能熟練的在真值及其原碼、反碼、補碼、移碼表示之間進行轉(zhuǎn)換。

3、掌握補碼運算基本公式，掌握原碼、補碼四則運算，能用芯片組成需要的二進制、十進制運算器。

4、了解半導體存儲器類型、特點、用途，用芯片連成存儲器，并與CPU連接。明確Cache、虛存、存儲體系概念。

5、能正確評述計算機指令系統(tǒng)與CPU組織。

6、了解整機工作流程，有清晰的整機概念。從軟件和硬件的密切結(jié)合上認識主機與外圍設(shè)備之間數(shù)據(jù)交換方式類型、特點和相應(yīng)接口基本組成。

7、熟練掌握8086/8088指令系統(tǒng)，能進行簡單的匯編語言程序設(shè)計。

三、考核的主要內(nèi)容

1、計算機系統(tǒng)概論

計算機的發(fā)展、特點、性能指標。計算機的基本組成。存儲程序概念與馮.諾依曼計算機?？偩€、典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。計算機層次結(jié)構(gòu)模型。計算機主要性能指標的含義。

2、數(shù)據(jù)的表示

進位數(shù)制。數(shù)的機器碼表示——原碼、補碼、反碼、移碼。數(shù)據(jù)格式——定點數(shù)、浮點數(shù)。編碼——BCD碼、ASCII碼、漢字編碼。可靠性編碼——奇偶校驗碼、海明校驗碼、CRC校驗碼。

3、運算方法與運算器

算術(shù)定點運算方法及運算部件——原碼加減、補碼加減、原碼乘法、補碼乘法、原碼除法、補碼除法等運算的基本運算公式、溢出判斷，二進制加法/減法器、十進制加法器、陣列乘法器、陣列除法器。

定點運算器的組成與結(jié)構(gòu)——基本結(jié)構(gòu)、多功能ALU、內(nèi)部總線。

4、存儲系統(tǒng)

存儲器系統(tǒng)概述——分類、地址、存儲單元、存儲空間、存儲器性能指標、存儲系統(tǒng)組織。

半導體存儲器——SRAM、DRAM、ROM、PROM、EPROM等。主存儲器系統(tǒng)與CPU連接。

三級存儲體系與存取方式。

高速緩沖存儲器Cache——概念、地址映射方法、替換算法、讀/寫過程。

虛擬存儲器——概念、頁式虛存、段式虛存、段頁式虛存。

5、指令系統(tǒng)

指令系統(tǒng)的發(fā)展與性能指標、指令格式、尋址方式、堆棧尋址方式、指令分類與功能、RISC的概念與技術(shù)。

8086/8088的尋址方式與指令系統(tǒng)。

8086/8088匯編語言及程序設(shè)計基本技術(shù)。

6、中央處理器

中央處理器——CPU功能與組成、指令周期及其表示方法。

指令流程與微操作時間表。

微程序控制器——微指令、微操作、微地址、微程序及微程序設(shè)計技術(shù)。

流水線處理器——流水線原理、分類、結(jié)構(gòu)。

7、接口與總線

接口的功能與分類。傳送方式、串行總線接口、并行總線接口。

總線的功能與分類。總線控制方式、總線通信方式。

8、輸入/輸出系統(tǒng)

輸入/輸出系統(tǒng)——概念、定時方式與信息交換方式。

程序查詢方式與接口。

程序中斷方式——中斷概念、中斷接口、單級與多級中斷。

DMA方式——DMA概念、傳送方式、基本DMA控制器、選擇型DMA控制器、多路型DMA控制器。

通道方式——分類、功能、結(jié)構(gòu)。

四、參考教材

1、《計算機組成原理與匯編語言程序設(shè)計》徐潔、俸遠禎等，電子工業(yè)出版社，2005年1月第2版。

中國礦業(yè)大學

2010年12月

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