计算机组成原理 Computer Organization 一、课程基本情况（中英文对照） 课程名称：计算机组成原理 课程编号： 课程总学时：64一（其中，讲课48一，实验16，上机一，实习】 课程学分：3 课程分类：（填必修或选修）必修 开课学期：（填秋或春或夏）春 开课单位：（信息与电气工程学院系 学院计算机系 教研室) 适用专业：计算机科学与技术 所需先修课：数字电子技术、汇编语言程序设计 课程负责人：黄岚，程新荣 General Information: Curricular Name:Computer Organization Curricular Key: Standard Hours: 64 (Lecture 48,Labl6) Credit Points: Curricular Type: Required Available Semesters:Spring In Charge Department:Computer science and technology Dept College:College of Information and Electrical engineering Suitable Specialties:Computer science and technology Pre-Required Courses: Digital Electronic Technology,Assemble Language Programming In Charger:Huang Lan,Cheng Xin-Rong 二、课程内容简介（中英文对照） 《计算机组成原理》是一门核心专业基础课，它与其它课程有承上 启下的作用，它的先修课程为《汇编语言》、《数字电子技术》，它又 与《计算机系统结构》以、《操作系统》、《微机接口技术》、《嵌入式系统 及应用》等课程密切相关，是这些课程的先修课之一。其内容主要为： 计算机系统概论、运算方法和运算器、存储系统、指令系统、中央处 理器、总线系统、外围设备、I/O系统。通过本课程的理论和实践学 习，使学生掌握单处理机系统的组成原理和实现方法，清晰建立计
计算机组成原理 Computer Organization 一、课程基本情况（中英文对照） 课程名称：计算机组成原理 课程编号： 课程总学时： 64 (其中，讲课 48 ，实验 16 ，上机 ，实习 ) 课程学分：3 课程分类：（填必修或选修） 必修 开课学期：（填秋或春或夏） 春 开课单位：（信息与电气工程学院系 学院 计算机 系 教研室） 适用专业：计算机科学与技术 所需先修课：数字电子技术、汇编语言程序设计 课程负责人：黄岚,程新荣 General Information: Curricular Name: Computer Organization Curricular Key: Standard Hours: 64（Lecture 48， Lab16） Credit Points: 3 Curricular Type: Required Available Semesters: Spring In Charge Department: Computer science and technology Dept. College: College of Information and Electrical engineering Suitable Specialties: Computer science and technology Pre-Required Courses： Digital Electronic Technology, Assemble Language Programming In Charger : Huang Lan, Cheng Xin-Rong 二、课程内容简介（中英文对照） 《计 算 机组 成 原理 》是一 门 核心 专 业基 础 课，它 与其 它 课程 有 承上 启 下的 作 用 ，它 的 先 修 课程 为 《 汇编 语 言》、《数 字 电 子 技术 》，它 又 与《计 算 机系 统 结 构》、《 操 作系 统》、《微 机 接口 技 术》、《嵌 入 式系 统 及应 用 》等 课 程密 切 相关 ，是 这 些课 程 的先 修 课之 一 。其 内 容主 要 为： 计算 机 系统 概 论 、运算 方 法和 运 算器 、存 储系 统 、指 令系 统 、中央 处 理器 、总 线 系统 、外 围设 备 、I/O 系 统 。通过 本 课程 的 理论 和 实践 学 习 ， 使 学生 掌 握 单处 理 机 系统 的 组 成原 理 和实 现 方 法， 清 晰 建立 计
算机的整机概念，初步具有硬件的设计与调试能力。 Computer Organization is a core course for specialties of Computer science and technology.This course which need Pre-Required Courses (Digital Electronic Technology,Assemble Language Programming)is a broad introduction to all aspects of computer systems architecture and serves as the foundation for subsequent computer systems courses,such as computer architecture,Computer Operating Systems,interface technology and embedded system.In this course,topics to be covered will include:Computer abstractions and technology,arithmetic for computers instruction sets,memory hierarchy,CPU,system bus,Peripheral equipment,1/O. Based on above fundamental concepts and principles,the students will be trained to grasp basic skill to analyze computer organization,so for students in Computer science and technology,with the training of this course,they will possess practice skill and capability of computer system independently 三、各部分教学纲要（无实验、实习的课程，不写以下第2部分；纯实验、实习 课程，不写以下第1部分) 1、课堂讲授部分教学内容与要求(48学时) 各章要点及授课时数 1计算机系统概论(3学时) 计算机的产生与发展，计算机的应用；计算机的系统结构、计算机组成与实现的联系与 区别，计算机组成研究的内容，计算机的层次结构；计算机主要指标。 第1节计算机发展概述 第2节计算机的分类及应用 第3节计算机的基本组成 第4节计算机的层次结构 第5节计算机的性能指标 2运算方法和运算器(9学时)
算机的整机概念，初步具有硬件的设计与调试能力。 Computer Organization is a core course for specialties of Computer science and technology. This course which need Pre-Required Courses (Digital Electronic Technology, Assemble Language Programming) is a broad introduction to all aspects of computer systems architecture and serves as the foundation for subsequent computer systems courses, such as computer architecture, Computer Operating Systems, interface technology and embedded system. In this course, topics to be covered will include: Computer abstractions and technology, arithmetic for computers, instruction sets, memory hierarchy, CPU, system bus, Peripheral equipment, I/O. Based on above fundamental concepts and principles, the students will be trained to grasp basic skill to analyze computer organization, so for students in Computer science and technology, with the training of this course, they will possess practice skill and capability of computer system independently. 三、各部分教学纲要(无实验、实习的课程，不写以下第 2 部分；纯实验、实习 课程，不写以下第 1 部分) 1、课堂讲授部分教学内容与要求(48 学时) 各章要点及授课时数 1 计算机系统概论（3 学时） 计算机的产生与发展，计算机的应用；计算机的系统结构、计算机组成与实现的联系与 区别，计算机组成研究的内容，计算机的层次结构；计算机主要指标。 第 1 节 计算机发展概述 第 2 节 计算机的分类及应用 第 3 节计算机的基本组成 第 4 节计算机的层次结构 第 5 节计算机的性能指标 2 运算方法和运算器（9 学时）
数据的表示方法：定点加、减、乘、除运算，定点运算器的组成、结构；浮点运算方法 和典型浮点运算器介绍。 第1节数据表示（数据与文字表示方法) 第2节定点加减运算及实现 第3节定点乘法运算及实现 第4节定点除法运算及实现 第5节定点运算器的组成与结构(ALU与数据通路设计与实现)】 第6节浮点运算方法和浮点运算器 3指令系统(6学时) 指令系统的发展与性能要求：指令格式；指令和数据的寻址方式：堆栈寻址方式：典型 微机指令系统介绍， 第1节指令系统的发展和性能要求 第2节指令格式 第3节指令及数据的寻址方式 第4节堆栈寻址方式 第5节典型指令 4中央处理器(10学时) 中央处理器的功能和组成，组合逻辑控制器、微程序控制器的概念、指令周期的概念 时序概念：微处理器举例（或实例分析b 第1节CPU的功能和组成
数据的表示方法：定点加、减、乘、除运算，定点运算器的组成、结构；浮点运算方法 和典型浮点运算器介绍。 第 1 节 数据表示（数据与文字表示方法） 第 2 节定点加减运算及实现 第 3 节定点乘法运算及实现 第 4 节定点除法运算及实现 第 5 节定点运算器的组成与结构（ALU 与数据通路设计与实现） 第 6 节浮点运算方法和浮点运算器 3 指令系统（6 学时） 指令系统的发展与性能要求：指令格式；指令和数据的寻址方式；堆栈寻址方式；典型 微机指令系统介绍。 第 1 节 指令系统的发展和性能要求 第 2 节 指令格式 第 3 节指令及数据的寻址方式 第 4 节堆栈寻址方式 第 5 节 典型指令 4 中央处理器（10 学时） 中央处理器的功能和组成，组合逻辑控制器、微程序控制器的概念、指令周期的概念， 时序概念；微处理器举例（或实例分析）。 第 1 节 CPU 的功能和组成
第2节指令周期 第3节时序信号和控制方式 第4节一个模型计算机和控制器初步设计 第5节硬布线控制器 第6节微程序控制器及微程序设计 第7节传统CPU介绍（自学） 第8节流水CPU 第9节RISC CPU 本章内容学习后要求学生查阅文献，写课程论文。 5存贮系统(8学时) 存贮器概述、半号体读、写存贮器、半导体只读存贮器、高速缓冲存贮器、虚拟存储的 概念。 第1节存储器概述 第2节RAM 第3节ROM和FLASH ROM 第4节应用系统中的存储器设计 第5节高速存储器 第6节CACHE存储器 *第7节虚拟存储器 6总线(3学时) 总线的概念、特点、约定、分类：单机系统总线结构；总线的驱动、控制和联络；典型
第 2 节 指令周期 第 3 节 时序信号和控制方式 第 4 节 一个模型计算机和控制器初步设计 第 5 节 硬布线控制器 第 6 节微程序控制器及微程序设计 第 7 节 传统 CPU 介绍(自学) 第 8 节 流水 CPU 第9节 RISC CPU 本章内容学习后要求学生查阅文献，写课程论文。 5 存贮系统（8 学时） 存贮器概述、半导体读、写存贮器、半导体只读存贮器、高速缓冲存贮器、虚拟存储的 概念。 第 1 节存储器概述 第 2 节 RAM 第 3 节 ROM 和 FLASH ROM 第 4 节 应用系统中的存储器设计 第 5 节 高速存储器 第 6 节 CACHE 存储器 *第 7 节 虚拟存储器 6 总线（3 学时） 总线的概念、特点、约定、分类；单机系统总线结构；总线的驱动、控制和联络；典型
总线介绍：微机系统中总线作用。 第1节总线的概念和结构形态 第2节总线接口 第3节总线的仲裁、定时和数据传送模式 7输入/输出管理(5学时) 外设与系统的信息交换概述；程序查询管理方式；中断管理方式；DMA管理方式；通 道方式。 第1节外围设备的定时方式与信息交换方式 第2节程序中新方式 第3节DMA方式 第4节通道方式 8外部设备简介(2学时) 外设的基本概念，软盘、硬盘存贮设备、磁带存储设备等 9课堂专题交流，复习(2学时) 2、实验、实习部分教学内容与要求(16学时) (一)运算器级成实验(4学时)目的： 目的：1)掌握算术逻辑运算加、减、乘、与的工作原理；(2)熟悉简单运算器的数据传送 通路；(3)验证实验台运算器的8位加、减、与、直通功能(4)验证实验台的4位乘 4位功能
总线介绍；微机系统中总线作用。 第 1 节 总线的概念和结构形态 第 2 节 总线接口 第 3 节 总线的仲裁、定时和数据传送模式 7 输入/输出管理（5 学时） 外设与系统的信息交换概述；程序查询管理方式；中断管理方式；DMA 管理方式；通 道方式。 第 1 节 外围设备的定时方式与信息交换方式 第 2 节 程序中断方式 第 3 节 DMA 方式 第 4 节通道方式 8 外部设备简介（2 学时） 外设的基本概念，软盘、硬盘存贮设备、磁带存储设备等。 9 课堂专题\交流，复习（2 学时） 2、实验、实习部分教学内容与要求（16 学时） （一）运算器级成实验（4 学时）目的： 目的：1）掌握算术逻辑运算加、减、乘、与的工作原理；（2）熟悉简单运算器的数据传送 通路；（3）验证实验台运算器的 8 位加、减、与、直通功能； （4）验证实验台的 4 位乘 4 位功能