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1、计算机组成与系统结构教学大纲教学大纲说明一、 本课程的地位、作用和任务计算机组成与系统结构是计算机专业本科生的一门指定性必修课程。通过本课程的学习让学生掌握计算机组成与系统结构的基本概念、基本原理、基本算法、基本结构和分析方法。二、本课程的教学基本要求熟练掌握计算机的基本组成部件、部件分类及实现方法、基本算法，理解流水线的基本原理，了解超标量处理机、超级流水线处理机和超字长处理机、向量处理机、阵列处理机，最后达到对计算机的工作过程的原理非常清楚，能够分析计算机的性能。教学内容一、课程的理论教学内容第一章 计算机系统结构的基本概念教学内容:1.计算机系统层次结构2.系统结构、组成与实现的定义3.
2、系统结构、组成与实现的三者关系4.计算机系统结构的分类5.计算机系统设计的定量原理6.计算机系统结构的评价标准6.高性能技术教学要求:1.熟练掌握内容:计算机系统层次结构，系统结构定义，计算机组成定义，计算机实现定义，系统结构、组成与实现的三者关系，透明性，Amdahl定律，CPU性能公式，局部性原理，MIPS定义，MFLOPS定义。2.掌握内容:系统结构分类，冯诺依曼计算机特征。3.了解内容:计算机系统结构的发展，价格、应用、VLSI和算法对系统结构的影响。第二章 计算机的逻辑部件教学内容：1、 逻辑操作及基本公式2、 化简3、 逻辑门实现4、 组合时序电路5、 阵列逻辑电路教学要求：复习学
3、生已学过的内容，介绍阵列逻辑，熟练掌握加法器原理，可编程阵列逻辑。第三章 运算方法与运算部件教学内容：1、数据的表示表示方法2、触发器的结构与原理3、加法器与乘法器的实现4、原码、反码、补码等各种编码方法。教学要求：1、 熟练掌握内容数据的表示表示方法，原码、反码、补码等各种编码方法。2、掌握内容:触发器的结构与原理，加法器与乘法器的实现。第四章 存储系统教学内容:1 存储系统原理 2 交叉访问存储器 3 Cache 存储器 4 虚拟存储器教学要求:1.熟练掌握内容:存储系统的定义,存储系统的性能参数, 地址映象与变换方法, 替换算法, Cache 存储器工作原理,虚拟存储器工作原理。2.掌握
4、内容： 低位交叉访问存储器,高位交叉访问存储器,替换算法实现。3.了解内容: Cache分析，Cache写操作，分段存储系统，缓冲对虚拟存储系统性能的影响。第五章 指令系统教学内容:1.基本指令系统2.复杂指令系统-CISC3.精简指令系统-RISC教学要求: 1.熟练掌握内容： RISC的定义与特点,减少指令平均执行周期数方法。 2.掌握内容： 延时转移技术指令取消技术, 重叠寄存器窗口技术。 3.了解内容： 指令流调整技术, RISC优化编译技术。第六章 中央处理器教学内容：1、处理器基本结构2、 指令的执行过程3、 微程序与硬布线教学要求：1、熟练掌握内容处理器基本结构，指令的执行过程。
5、2、掌握内容微程序与硬布线。第七章 辅助存储器教学内容：1、 辅助存储器的基本技术指标2、 存储器类型和存储方法3、 信息的编码方法4、 存储阵列系统教学要求：1.熟练掌握内容：辅助存储器的基本技术指标，信息的编码方法。2.掌握内容：存储器类型和存储方法。3.了解内容： 存储阵列系统。第八章 输入输出系统教学内容：a) 各种各样的外围设备。教学要求：1、 熟练掌握内容显示器的基本原理。2、 掌握内容键盘、鼠标、条形码阅读仪及其它的设备。二、 本课程的实践教学内容实验一 算术逻辑运算实验 2学时实验二 进位控制实验 2学时实验三 输入输出总线控制实验 2学时实验四 综合实验基本模型机实验（中央处理器）2学时三、 建议学时分配表序号教学内容课内学时讲课实验习题小计1系统结构概论222计算机逻辑部件822123运算方法与运算部件622104存储器原理6285存储器系统628 6指令系统6287中央处理器822128辅助存储器4269输入输出系统62810集中辅导（题型、难度）66合计5881480四、 使用教材及主要参考书使用教材1王爱英主编。计算机组成与结构。北京 清华大学出版社， 2001年主要参考书1郑伟民、汤志忠主编。计算机系统结构。北京 清华大学大学出版社。2001五、考核方式闭卷笔试。卷面成绩占70%，平时成绩占30%。