一、课程的性质和任务

《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业的一门专业基础课。是为进入专业课学习做准备的重要必修课程，是培养计算机领域高级工程技术人才的一门主干课程。本课程的主要任务是向学生传授计算机的基本结构概念、基本组成原理和基本设计分析方法，使学生掌握一般计算机的结构特点、主要部件工作原理及其相互联系，以数据流和控制流这两股信息流在计算机各部件间的流动为线索，掌握计算机内部是怎样进行信息处理，完成给定任务的。从而为进一步学习研究计算机软硬件技术和进行开发应用打下基础。

二、考核内容的基本要求

1、对计算机硬件软件组成与层次结构有较清晰的认识。正确认识冯.诺依曼计算机结构特点，了解计算机性能指标的含义。

2、能按要求为数据配置奇偶校验码、海明校验码、CRC校验码。弄懂计算机中的数据表示。能熟练的在真值及其原码、反码、补码、移码表示之间进行转换。

3、掌握补码运算基本公式，掌握原码、补码四则运算，能用芯片组成需要的二进制、十进制运算器。

4、了解半导体存储器类型、特点、用途，用芯片连成存储器，并与CPU连接。明确Cache、虚存、存储体系概念。

5、能正确评述计算机指令系统与CPU组织。

6、了解整机工作流程，有清晰的整机概念。从软件和硬件的密切结合上认识主机与外围设备之间数据交换方式类型、特点和相应接口基本组成。

7、熟练掌握8086/8088指令系统，能进行简单的汇编语言程序设计。

三、考核的主要内容

1、计算机系统概论

计算机的发展、特点、性能指标。计算机的基本组成。存储程序概念与冯.诺依曼计算机。总线、典型系统结构。计算机层次结构模型。计算机主要性能指标的含义。

2、数据的表示

进位数制。数的机器码表示——原码、补码、反码、移码。数据格式——定点数、浮点数。编码——BCD码、ASCII码、汉字编码。可靠性编码——奇偶校验码、海明校验码、CRC校验码。

3、运算方法与运算器

算术定点运算方法及运算部件——原码加减、补码加减、原码乘法、补码乘法、原码除法、补码除法等运算的基本运算公式、溢出判断，二进制加法/减法器、十进制加法器、阵列乘法器、阵列除法器。

定点运算器的组成与结构——基本结构、多功能ALU、内部总线。

4、存储系统

存储器系统概述——分类、地址、存储单元、存储空间、存储器性能指标、存储系统组织。

半导体存储器——SRAM、DRAM、ROM、PROM、EPROM等。主存储器系统与CPU连接。

三级存储体系与存取方式。

高速缓冲存储器Cache——概念、地址映射方法、替换算法、读/写过程。

虚拟存储器——概念、页式虚存、段式虚存、段页式虚存。

5、指令系统

指令系统的发展与性能指标、指令格式、寻址方式、堆栈寻址方式、指令分类与功能、RISC的概念与技术。

8086/8088的寻址方式与指令系统。

8086/8088汇编语言及程序设计基本技术。

6、中央处理器

中央处理器——CPU功能与组成、指令周期及其表示方法。

指令流程与微操作时间表。

微程序控制器——微指令、微操作、微地址、微程序及微程序设计技术。

流水线处理器——流水线原理、分类、结构。

7、接口与总线

接口的功能与分类。传送方式、串行总线接口、并行总线接口。

总线的功能与分类。总线控制方式、总线通信方式。

8、输入/输出系统

输入/输出系统——概念、定时方式与信息交换方式。

程序查询方式与接口。

程序中断方式——中断概念、中断接口、单级与多级中断。

DMA方式——DMA概念、传送方式、基本DMA控制器、选择型DMA控制器、多路型DMA控制器。

通道方式——分类、功能、结构。

四、参考教材

1、《计算机组成原理与汇编语言程序设计》徐洁、俸远祯等，电子工业出版社，2005年1月第2版。

中国矿业大学

2010年12月

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