文档介绍：计算机组成原理
白中英主编
科学出版社
高光伟
数学与信息学院计算机科学系
TEL:67705386
Email:guangweigao@
天道酬勤!!
课程简介(1/3)
课程名称:计算机组成原理
课程类型:核心专业课程
总学时:54
学分:3
先修课程:数字逻辑、高级语言程序设计
后续课程:操作系统、编译原理、计算机网络等
课程简介(2/3)
《计算机组成原理》属于专业基础课,必修课。面向应用、突出实践、偏向硬件和理论。
《计算机组成原理》是计算机教学中的一门核心课程,是学****计算机课程所要必修的主干课。通过教学,使学生对计算机的各主要部分(运算器、控制器、存储器、输入输出设备)的构成及工作原理有一个深刻的、系统的认识和理解,同时对计算机的发展趋势也有一个较为深入的了解。
主要讲解简单、单台计算机的完整组成原理和内部运行机制,包括运算器部件、控制器部件、存储器子系统、输入/输出子系统与输入/输出系统设备,围绕各自的功能、组成、设计、实现、使用等知识进行介绍;此外,该课程的工程性、实践性、技术性比较强,还强调培养学生的动手动脑能力、开创与创新意识、实验技能,这些要求更多的是通过作业、教学实验等环节完成,要求学生有意识地主动加强这些方面的练****与锻炼。
课程简介(3/3)
计算机系统概述、计算机中的数据表示、运算方法和运算器、指令系统、随机逻辑和微程序控制原理、存储系统、输入输出系统、计算机外设简介,要求学生掌握计算机的组成和工作原理。
通过学****使学生了解计算机的组成原理及工作原理,以建立整机概念,掌握基本的分析方法、设计方法和互连成整机的技术,并为具备硬件系统的开发应用能力打下一定的基础。
主要参考书
主教材:
计算机组成原理白中英主编科学出版社 4th
参考教材:
William Stallings 清华大学出版社
目录
第一章计算机系统概论
第二章运算方法和运算器
第三章存储系统
第四章指令系统
第五章中央处理器
第六章总线系统
第七章外围设备
第八章输入输出系统
第九章操作系统支持
第十章安腾高性能处理机结构
第1章主要教学内容
计算机系统是一个由软件和硬件组成的、非常复杂的自动化设备。本章讲述了计算机的发展、分类和应用,计算机硬件、软件的概念和组成,计算机系统主要性能指标及按功能划分的层次结构。本章的学****目的主要是使同学们有一个计算机系统的总体概念及掌握常用的名词术语,为进一步深入学****打下基础。
第2章主要教学内容
第2章讲解数据表示和运算方法,这是设计实现计算机运算器部件的理论基础。
计算机中都使用二进制的信息编码。二进制编码和码制转换是数据运算的数学基础。
整数的原码、补码表示是为了简化数据运算的方案,可以简化用到的硬件线路,提高运算速度。
数据的检错纠错编码技术是提高硬件可靠性的有效措施。
第2章讲解计算机的运算器部件,有定点运算器和浮点运算器2种类型,是实现数据运算的执行部件。
重点学****定点运算器,由完成算数与逻辑运算的电路 ALU 和暂存运算数据和中间结果的寄存器组 REGs 、保存结果特征状态的Flag 寄存器这3个主要部分组成。
一般了解浮点运算器的组成和浮点数的运算方法即可。
第3章主要教学内容
第3章讲解计算机的存储器系统。
当前计算机的存储器系统由高速缓存、主存和虚存这样3级结构的、统一管理调度的系统组成,追求的目标是尽可能快的读写速度(满足CPU的运行需要),尽可能大的存储空间(放得下最大的程序和数据),尽可能低的硬件成本(计算机厂家和用户都能接受)。
学****存储器分类和可用器件的存储原理、读写过程的基本知识;了解存储器的性能指标;
学****主存的构建技术,与CPU的连接方式和读写时序关系;学****高速缓存的构建技术,运行原理;一般了解虚拟存储器的实现方案和基本术语。
对磁盘、光盘的原理性组成和运行原理有基本了解,理解磁盘阵列技术的特点和对系统性能的影响。