计算机组成原理大纲

《计算机组成原理》大纲。

1课程的性质和目的。

计算机组成原理是计算机科学技术系的一门核心专业基础课程，在多门硬件课程中占用举足轻重的地位。它是属于技术性、工程性和实践性都特别强的一门课。

课程要求：掌握单台计算机的基本组成与运行原理的基础知识，包括计算机硬件设计原理、调试和运行维护等多方面的技能，以及对计算机整机系统中硬件和软件的联系与配和的认识。

2课程内容。

第一章．计算机系统概论。

掌握计算机硬件系统的基本组成和指令的执行过程概况，了解软件系统的种类和特点。理解虚拟机和实际的概念。了解描述计算机系统的性能参数，包括cpu字长、主频率、主存容量和软硬件配置的定义。

本章重点掌握von neumann体系结构及其基本工作过程，初步建立整机的概念。难点是对计算机系统层次结构的定义的理解。

第二章．算术逻辑运算及其实现。

算术逻辑运算子系统是计算机处理信息的基本部分，必须掌握数据信息在机器中的表示方法，理解信息编码原理。理解定点符号数的加减运算原理，理解原码一位、两位乘法和补码一位、两位乘法的算法，理解定点符号数的除运原理，理解bcd运算和浮点数的运算原理。

本章重点是在理解算术逻辑运算基础上，掌握用硬件实现其算法的基本原理，以及对硬件时序控制的理解。

第三章．存储器及存储系统。

本章要求掌握ram、rom、cache、磁表面存储器、磁带存储器和光盘存储器的基本概念、工作原理和各自的特点，掌握主存储器的”组织技术和存储器系统的层次结构，理解虚拟存储器的概念。

本章重点掌握存储系统的扩充方法。

第四章．指令系统。

介绍指令格式定义，指令字长度的扩展方法，指令的寻址方式。

重点在于指令字长度的扩展方法。

第五章**处理器。

控制器是计算机系统的核心，程序与原始数据的输入、cpu内部对信息的处理、处理结果的输出以及外设与主机之间的信息交换等都是在控制器的控制下实现的。所以程序控制及其实现也是本课程的重点。深刻理解并掌握指令周期、机器周期、节拍、工作脉冲与主脉冲以及微程序计数器、控制存储器的概念。

掌握控制器的基本组成及各自的功能。在充分了解指令的运行过程的基础上，理解组合逻辑控制器实现的方法以及微程序控制器的设计原理，掌握这两种方法实现控制的各自特点。掌握用pla实现控制的方法。

了解cpu内部总线结构，理解中断概念、中断分类和中断过程。

本章重点在于理解通过时序实现各种控制方式的原理，理解微程序控制器的实现方法。

第六章系统总线。

本章要求掌握总线的概念和总线的结构与连接方式、信息的传送方式、接口的概念、cpu、接口和外围设备间的连接以及接口的功能、总线的控制方式和总线的通信方式。

第七章．输入输出系统。

输入输出系统的任务是实现计算机与外部世界之间的信息交换。本章要求掌握输入输出系统的基本功能、组织原则和输入输出方式。掌握总线概念和其分类，理解程序查询方式、中断和dma方式工作原理。

了解通道和i／o处理机方式。了解接口设计的基本方法。

3教材。薛胜军．《计算机组成原理》，华中科技大学出版社，2005.7

原来教材薛胜军．《计算机组成原理》，华中理工大学出版社，2000