北京交通大學 - 話題

1課程的性質和目的
計算機組成原理是計算機科學技術系的一門核心專業基礎課程，在多門硬件課程中占用舉足輕重的地位。它是屬于技術性、工程性和實踐性都特別強的一門課。
課程要求：掌握單臺計算機的基本組成與運行原理的基礎知識，包括計算機硬件設計原理、調試和運行維護等多方面的技能，以及對計算機整機系統中硬件和軟件的聯系與配和的認識。
2課程內容
第一章．計算機系統概論
    掌握計算機硬件系統的基本組成和指令的執行過程概況，了解軟件系統的種類和特點。理解虛擬機和實際的概念。了解描述計算機系統的性能參數，包括CPU字長、主頻率、主存容量和軟硬件配置的定義。
本章重點掌握Von Neumann體系結構及其基本工作過程，初步建立整機的概念。難點是對計算機系統層次結構的定義的理解。
第二章．算術邏輯運算及其實現
    算術邏輯運算子系統是計算機處理信息的基本部分，必須掌握數據信息在機器中的表示方法，理解信息編碼原理。理解定點符號數的加減運算原理，理解原碼一位、兩位乘法和補碼一位、兩位乘法的算法，理解定點符號數的除運原理，理解BCD運算和浮點數的運算原理。
    本章重點是在理解算術邏輯運算基礎上，掌握用硬件實現其算法的基本原理，以及對硬件時序控制的理解。
第三章．存儲器及存儲系統
本章要求掌握RAM、ROM、CACHE、磁表面存儲器、磁帶存儲器和光盤存儲器的基本概念、工作原理和各自的特點，掌握主存儲器的”組織技術和存儲器系統的層次結構，理解虛擬存儲器的概念。
本章重點掌握存儲系統的擴充方法。
第四章．指令系統
介紹指令格式定義，指令字長度的擴展方法，指令的尋址方式
重點在于指令字長度的擴展方法。
第五章 中央處理器
    控制器是計算機系統的核心，程序與原始數據的輸入、CPU內部對信息的處理、處理結果的輸出以及外設與主機之間的信息交換等都是在控制器的控制下實現的。所以程序控制及其實現也是本課程的重點。深刻理解并掌握指令周期、機器周期、節拍、工作脈沖與主脈沖以及微程序計數器、控制存儲器的概念。掌握控制器的基本組成及各自的功能。在充分了解指令的運行過程的基礎上，理解組合邏輯控制器實現的方法以及微程序控制器的設計原理，掌握這兩種方法實現控制的各自特點。掌握用PLA實現控制的方法。了解CPU內部總線結構，理解中斷概念、中斷分類和中斷過程。
    本章重點在于理解通過時序實現各種控制方式的原理，理解微程序控制器的實現方法。
  第六章系統總線
本章要求掌握總線的概念和總線的結構與連接方式、信息的傳送方式、接口的概念、CPU、接口和外圍設備間的連接以及接口的功能、總線的控制方式和總線的通信方式。
   第七章．輸入輸出系統
    輸入輸出系統的任務是實現計算機與外部世界之間的信息交換。本章要求掌握輸入輸出系統的基本功能、組織原則和輸入輸出方式。掌握總線概念和其分類，理解程序查詢方式、中斷和DMA方式工作原理。了解通道和I／O處理機方式。了解接口設計的基本方法。
3教材
薛勝軍．　《計算機組成原理》，華中科技大學出版社，2005.7
     原來教材   薛勝軍．  《計算機組成原理》，華中理工大學出版社，2000

參考資料：
白中英．《計算機組成原理》，科學出版社

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