计算机系 2009级 专科教学大纲
2. 了解指令系统的发展与性能要求，RISC与CISC的基本概念。 第五章 中央处理器 教学内容
1. CPU的功能和组成 2. 指令周期
3. 时序产生器和控制方式 4. 微程序控制器 5. 微程序设计技术 6. 硬布线控制器 7. 传统CPU 8. 流水CPU 9. RISC CPU 10. 多媒体CPU 重点与难点
1. 重点是CPU的功能、组成、结构以及其中的主要寄存器作用；指令周期的
基本概念、典型指令的指令周期；；微命令与微操作、微指令与微程序、微程序控制器、CPU周期与微指令周期的关系、机器指令与微指令的关系；硬布线控制器； RISC CPU与多媒体CPU。
2. 难点是时序信号的作用与体制、时序信号产生器以及控制方式；微命令编
码、微地址的形成、微指令格式、动态微程序设计；CPU中的并行处理技术、流水CPU的结构、流水线中的主要问题。
教学要求
1. 要求学生掌握CPU的功能与结构，指令周期的基本概念、典型指令的指令周
期微命令与微操作、微指令与微程序，CPU周期与微指令周期的关系、机器指令与微指令的关系，微命令编码、微地址的形成；
2. 了解时序信号的作用与体制、硬布线控制器的原理，CPU中的并行处理技术、
RISC CPU与多媒体CPU的基本概念。
第六章 总线系统 教学内容
1. 总线的概念和结构形态 2. 总线接口
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3. 总线的仲裁、定时和数据传送模式 4. PCI总线
5. ISA总线和Futurebus+ 总线 重点与难点
1. 重点是信息的串行、并行和分时传送方式，接口的概念；总线的集中仲裁和
分布式仲裁，同步定时和异步定时以及信息的不同传送方式。
2. 难点是当前流行的PCI总线。不同的总线结构对计算机系统的影响；分析和
介绍ISA总线和Futurebus+ 总线的结构与组成。
教学要求
1. 掌握总线的基本概念、连接方式，总线的仲裁\\定时以及总线的数据传送模
式；
2. 了解总线的接口技术以及PCI、ISA总线的简单原理。 3. 函数过程的调用，定义，形式参数与实际参数的使用。 第七章 外围设备 教学内容
1. 外围设备概述 2. 显示设备
3. 输入设备和打印设备 4. 硬磁盘存储设备 5. 软磁盘存储设备 6. 磁带存储设备 7. 光盘存储设备 重点与难点
1. 重点是从指标、性能、种类、功能上介绍外围设备的功能、分类和组成。 2. 难点是磁盘内对信息的读写原理及其逻辑组成结构。 教学要求
1. 掌握字符/图形显示器的原理，磁记录原理、磁盘存储的技术指标，软盘的
格式；
2. 了解图像显示设备的原理，光盘存储设备的原理。 第八章 输入输出系统 教学内容
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1. 外围设备的定时方式与信息交换方式 2. 程序中断方式 3. DMA方式 4. 通道方式 5. 通用I/O标准接口 重点与难点
1. 重点是不同速度的外围设备的工作方式与信息交换原理；中断的概念和中断
的意义，实现中断的原理与机制。DMA的概念、传送方式及其控制器的组成结构。
2. 难点是不同型号的并行、串行标准接口的结构特点。 教学要求
1. 要求学生掌握外围设备的定时与信息交换方式、多级中断与单级中断的过
程、DMA的基本概念；
2. 了解通道的功能、类型与发展。 三、课程教学基本内容和学时分配
序号 1 章 计算机系统概论 主要内容 计算机和数字计算机的区别，硬件及其内部结构原理，计算机系统的组成方式，计算机系统结构 数在机器中的加、减运算方法及其工作原理，分析了加法器的实现过程，分析了在计算机中除了能进行加、减、乘、除等基本算术运算之外，还能进行逻辑非、或、与、异或等多种逻辑运算的原理。浮点数的加、减、乘、除等基本算术运算。 存储器的类型、结构及其技术指标。位扩展和字扩展法的原理。双端口存储器、多模块交叉存储器、相联存储器的内部结构及其工作原理，提出了实现高速存储信息的不同方法。Cache的基本功能及其主存的映射方式。 分析指令系统的概念及其性能要求。分别归纳和总结了指令的寻址方式（顺序寻址方式、跳跃寻址方式）与操作数的寻址方式。计算机中常用的两种堆栈：串联堆栈和存储器堆栈，分析了数据在它们不同结构中的不同存取方式。 学时 4 2 运算方法和运算器 8 3 存储系统 8 4 指令系统 8 38
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5 中央处理器 6 总线系统 7 外围设备 介绍了CPU的指令控制、操作控制、时间控制和数据加工等功能，分析了运算器、控制器和各种寄存器的组成结构。指令周期的概念，分析了不同指令的取指和执行指令的阶段特点。介绍微命令、微操作、微指令和微程序的概念，分析了微程序控制器的控制原理和实例。流水计算机系统的组成、流水线分类及其存在的问题进行深入的分析。 介绍了信息的串行、并行和分时传送方式的原理，分析了接口的基本概念。介绍总线的集中仲裁和分布式仲裁，同步定时和异步定时以及信息的不同传送方式。介绍PCI高速外围总线的类型构成，分析其不同的工作原理。 从指标、性能、种类、功能上介绍外围设备的功能、分类和组成。介绍光盘、硬磁盘存储、磁带设备的类型、特点及其结构上的差别，并计算其容量的方法。 8 6 4 8 输入输出系统 中断的概念和中断的意义，再分析实现中断的原理与机制。分析DMA的概念、信息的DMA传送方 式以及DMA控制器的组成结构。分析通道的功能结构、类型及其发展趋势。介绍不同型号的并行、串行标准接口的结构特点。 6 合 计 56 四、课程各教学环节要求
本课程是计算机系学科基础课，采用课堂讲授，课后实验，课堂讨论等教学形式。 课堂讲授：“计算机组成原理”是计算机硬件课程群中至关重要的一个环节，它是计算机专业的一门核心主干课程，在先导课程和后续课程之间起着承上启下的作用。本课程主要介绍计算机单处理系统的组成和工作原理，该课程教学具有知识面广、内容多、难度大、更新快等特点。主要内容包括：计算机系统概论，运算方法的运算器；存储系统；指令系统；中央处理器；总线系统；外围设备；输入输出系统。
课后自学：为了培养学生整理归纳，综合分析和解决问题的能力，每章都安排一部分内容作为自学，课上教师只给出自学提纲，课后由学生根据参考网站和参考书自学。
课堂讨论及习题课：教师应精选论题，认真组织课堂讨论，安排重点发言(可在讨论前让学生先到网上查资料准备)，充分调动每一位学生的积极性，并做好总结。
课外作业：课外作业的内容选择基于对基本理论、基本原理和基本方法的理解和巩固，每章都应选择一定的题目让学生练习。另外，可增加一些综合练习题，培养学生的
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分析问题和综合能力。
成绩组成：实验成绩，课程设计，课外作业，平时测验及学习态度30% ；闭卷考试占70%。
考试：:期末采用闭卷考试形式。 五、本课程与其它课程的联系
先修课程：《电路与模拟电子技术》、《数字电路与逻辑设计》、《汇编语言程序设计》六、教材及教学参考书
教 材：白中英 主编.《计算机组成原理》（第三版·网络版）.北京：科学出版社，2002
参考书：
1．白中英.《计算机组成原理题解、题库与实验》.北京：科学出版社,2001年 2．王爱英.《计算机组成与结构》.北京：清华大学出版社,2001年
3．胡越明编著.计算机组成和系统结构. 上海：上海科技文献出版社, 1999 年 七、其它说明
本大纲的制定依据《高职高专教育专业人才培养目标及规格》以及《高职高专教育专门课程教学要求》制定。
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