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計算機組成原理視頻教程 50講 清華大學 精品課程 免費下載
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 課程編號: QHJP_1011 課程格式:網頁視頻格式
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計算機組成原理視頻教程 50講 清華大學 精品課程 免費下載 課程介紹:
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唐朔飛

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李 東

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李 斌

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 計算機組成原理第一章部分內容

計算機組成原理第二章部分內容

計算機組成原理第三章部分內容

計算機組成原理第四章部分內容

計算機組成原理第五章部分內容

計算機組成原理第六章部分內容

計算機組成原理第七章部分內容

計算機組成原理第八章部分內容

計算機組成原理第九章部分內容

計算機組成原理第十章部分內容

                         

實驗一 存儲器實驗                  『 第一講.rar 』

實驗二 基本輸入/輸出實驗           『 第二講.rar 』

實驗三 中斷實驗                    『 第三講.rar

實驗四 運算器實驗                  『 第四講.rar

實驗五 控制器實驗                  『 第五講.rar

計算機組成原理第1章習題指導.rar

計算機組成原理第3章習題指導.rar

計算機組成原理第4章習題指導.rar

計算機組成原理第5章習題指導.rar

計算機組成原理第6章習題指導.rar

計算機組成原理第7章習題指導.rar

計算機組成原理第8章習題指導.rar

計算機組成原理第9章習題指導.rar

計算機組成原理第10章習題指導.rar

課題試卷

計算機組成原理試題唐2004.rar

計算機組成原理試題唐2005春.rar


課程名稱:計算機組成原理
英文課名:Computer Organization
學分:4(課內周學時:4   課內總學時:64,  其中講課48,實驗32)
(注:實驗占用16個課內學時和16個實驗學時)
學期:秋季
先修課程要求:匯編語言程序設計、數字邏輯及數字集成電路
課程大綱:
一、            計算機組成概述(2學時
1.      計算機系統的基本組成和它的層次結構
2.      計算機系統的體系結構、組成和實現概述
3.      課程的教學目標和學習建議 
二、            數據表示、運算和運算器部件(14學時
1.      信息編碼與碼制轉換,數據表示(2學時
2.      數據運算算法(加、減、乘、除)及實現(2學時
3.      運算器的功能及組成;位片結構的定點運算器芯片實例Am2901(2學時
4.      教學計算機的運算器設計與實現,運算器教學實驗說明(2學時
5.      浮點運算和浮點運算器,檢錯糾錯碼(2學時
6.      完成8位機的運算器部件設計(4學時) 
三、            指令、指令系統和控制器部件(22學時
1.      指令格式和尋址方式(2學時
2.      教學計算機指令系統和監控程序的功能(2學時
3.      完成8位機的指令系統設計(2學時
4.      計算機控制器部件的功能及組成,指令執行步驟概述,控制器分類(2學時
5.      微程序控制器的運行原理(2學時
6.      教學計算機的微程序控制器設計與實現,微程序控制器教學實驗說明(2學時
7.      組合邏輯控制器運行原理(2學時
8.      教學計算機組合邏輯控制器設計與實現(2學時
9.      完成8位機的微程序控制器和硬連線控制器設計(6學時
四、            多級結構的存儲器系統(12學時
1.      層次存儲器系統概述,主存儲器存儲原理和特點(2學時
2.      靜態存儲器芯片和動態存儲芯片原理與特性,教學計算機存儲器的設計與實現(2學時
3.      高速緩沖存儲器(CACHE  MEMORY)(2學時
4.      虛擬存儲器(VIRTUAL MEMORY)的運行原理(2學時
5.      磁表面存儲設備、光盤設備的存儲原理及組成,磁盤陣列(2學時
6.      存儲器系統設計(2學時
五、            輸入/輸出設備與輸入/輸出系統(12學時
1.      輸入/輸出系統與輸入/輸出方式概述:輸入輸出系統的作用、功能、與其他部件的關系、組成、需要解決的問題;輸入、輸出方式:程序直接控制、中斷、DMA、外圍處理機(2學時
2.      計算機總線:總線的作用、功能、構成;總線周期、總線仲裁、運行方式;總線的發展(無總線、單總線、雙總線、多總線);總線舉例:ISA、EISA、SCSI、PCI(2學時
3.      輸入輸出接口電路:接口電路的作用、構成;串行接口舉例(串、并行接口、USB)(2學時
4.      計算機輸入設備:輸入設備種類;典型輸入設備(鍵盤、鼠標、掃描儀)運行原理(2學時
5.      計算機輸出設備:輸出設備種類;典型輸出設備(顯示器、打印機)運行原理(2學時
6.      總線與接口設計(2學時
六、            總結與復習(2學時
教學實驗
教學實驗占用16個課內學時、16個實驗學時以及一些課外學時。教學實驗分為兩部分,第一部分為原理驗證性實驗,第二部分為工程設計項目。
驗證性實驗一:TEC-2000-16位機教學計算機的簡單用法與運算器實驗(2學時)
驗證性實驗二:TEC-2000-16位教學計算機的控制器實驗(2學時)
工程設計項目:設計與實現TEC-2000 8位教學計算機系統(28學時)
教材及參考書:
主教材與實驗指導書
1.      王誠主編,計算機組成與設計,清華大學出版社,2002(主教材)

   2.  王誠主編,計算機組成與設計實驗指導,清華大學出版社,2002(實驗指導書)

計算機組成原理教學內容
課程內容體系結構
基于我們多年來一直比較強調教學實踐的認識,認為該課程不是聽會的、也不是看會的,而是通過教學實驗加深理解的。在教學過程中,在給出計算機組成的通用基本原理知識的同時,始終把一臺組成比較完整的教學計算機系統的具體組成與設計技術貫穿于整個過程,既作為課堂授課的實例,也方便教學實驗。在課程內容組織方面,把課程的理論知識和技術內容劃分成如下3個層次:
(1)重點講解簡單、完整、單臺計算機的基本組成原理和內部運行機制,
(2)適當說明當前國內外流行的最新計算機廣泛采用的新技術、新工藝,
(3)順便了解當前國內外計算機組成領域最新研究成果和發展應用趨勢。
第一個層次的教學內容屬于原理性的基礎知識,其特點是內容相對穩定,同學可以動手實踐。因此,同學在通過課堂教學學習過這些原理知識的基礎上,可以通過教學實踐環節,完成指定的教學實驗題目,即參加并完成帶有一定研究性的工程設計項目來加深對教學內容的理解程度,增長研究、開創性工作、通過實踐獲取知識的能力,從知識和能力兩個方面全面提高學生的素質。
第二個層次體現的是教學內容的先進性,其特點是技術性較強,內容變化相對較快,由于設備條件的限制,同學難以動手實踐,更多的是通過課堂教學來學習有關知識,適當的布置一些作業,重點鍛煉學生的邏輯思維和創新思維能力。
第三個層次反映的是教學內容的前瞻性,其特點是技術上帶有明顯的不成熟性,可能尚未實用,有些甚至處于原理方案或者還只是一種思路,主要目的在于擴展學生的眼界和思考問題所站的高度。這部分內容不作為教學考試和評定成績的必要要求。
教學內容組織方式
(1)從課堂教師講授為主、學生完成驗證性的教學實驗為輔的傳統教法,改變為在精簡課堂授課內容的基礎上,以完成一項計算機完整硬、軟件系統的工程設計與實現的課題研究為重要支撐手段的新的教學途徑;在課題研究過程中,要融入科學的世界觀和方法論,引導理性思維和理性實踐,還要養成嚴謹的科學作風,以及與人協同的竭誠合作精神。
(2)強調教學過程中學生為主體的觀點,注重開發學生的潛能,以形成健全的人格為根本特征。改變學生聽課為主的被動接收知識的學習模式,變成為結合課題研究與工程設計來主動學習的重大變革,給學生更多自由支配的時間,充分發揮學生自主學習的積極性;
(3)從傳授知識為主變為傳授知識與培養能力并重。清華大學應該重點關注開創意識和創新能力的培養,注重學生全面素質的提高。強調教學內容、理論體系完整的同時,增強教學內容的實用性,適當增強教學內容的趣味性,增強學習過程中的成就感。
(4)從卷面考核為主轉變為實踐成果為主、卷面考核為輔。期末考試試題主要考察工程實踐中不易考核到或沒有涉及到的知識點,注重對運用原理性知識解決實際問題的能力的考核。
計算機組成原理教學條件
一、           自行編寫和翻譯的教材、參考書
1.計算機組成與設計(第2版),王誠,劉衛東,宋佳興,清華大學出版社,2004年6月,“十五”國家級規劃教材,清華大學計算機系列教材,清華大學信息科學技術學院平臺課教材
2.計算機組成與設計,王誠主編,清華大學出版社,2002年9月,清華大學計算機系列教材
3.計算機組成與設計實驗指導,王誠,劉衛東,董長洪,清華大學出版社,2002年7月,清華大學計算機系列教材
4.計算機組成原理(第2版),(第3版),王誠,清華大學出版社,2001年2月,2004年1月,教育部人才培養模式改革和開放教育試點教材
5.計算機組成原理實驗指導書,王誠宋佳興,董長洪,清華大學出版社,2002年2月,教育部人才培養模式改革和開放教育試點教材
6.計算機組成與體系結構,王誠,宋佳興,清華大學出版社,2004年1月,21世紀大學本科計算機專業系列教材
7.計算機組成與結構,劉衛東等編,機械工業出版社 2003年9月 高等學校計算機科學與技術“十五”規劃教材
8.結構化計算機組成,Andrew S.Tanenbaum著,劉衛東、徐恪譯 機械工業出版社,2001年10月
二、           自行編寫的電子教案
1.計算機組成原理教學教案
2.計算機組成原理多媒體課件 
三、           自行研制的教學設備和模擬軟件
1.  TEC-2000教學計算機系統
2.  TEC-2000教學計算機16位組合邏輯模擬器
3.  TEC-2000教學計算機16位微程序模擬器
4.  TEC-2000教學計算機8位組合邏輯模擬器
5.  TEC-2000教學計算機8位微程序模擬器 
四、           課程專用的教學實驗室
面積120平方米,裝備有70余套TEC-2000系列的教學計算機系統,和配套的PC機、示波器、邏輯分析儀、器件測試和編程設備、萬用表、常用工具等。

    實驗室有一名高級實驗師和一名工程師具體管理,并承擔部分教學實驗輔導工作。

計算機組成原理課程發展歷史沿革
計算機組成原理一直是一個比較難教、難學的課程。傳統的做法,都是以教師課堂授課為主,學生被動地聽課,學生還可以完成一些簡單的驗證性的教學實驗。課程內容顯得抽象枯燥,學生學習后總感到有些朦朧,甚至于覺得本課程沒什么實用價值,不大喜歡學。這是多方面的原因造成的,其中最重要的原因,是教學理念和教學模式有問題,更深層次的問題是缺乏合理的教學條件。意圖把一門內容中技術性、工程性很強的課程,主要通過教課方式向同學強行灌輸,教學效果肯定存在問題。許多教學內容不是僅靠聽課、看書學得到、學得懂的,要動手做,要真正練才行。正如同學游泳,只聽教練講解肯定學不會,講解得越詳細,聽者反而越感到不得要領。計算機組成原理教學存在類似的問題。造成這種現象長期存在,是缺乏合理的教學條件,即沒有非常適用的教材和教學實驗設備,課程講的和實驗可以做的難以達到最佳的融合,教師也缺少設計制作一臺完整計算機系統的經歷,止步于按照教材的內容一般性地講述一些原理的程度,與講懂一個真實的計算機系統、解釋設計計算機硬件系統的有關實際技術有明顯的差距。這個問題大家都清楚,只是解決起來難度太大,很難變革,我們教學組長期以來也受到此困惑,探索多年企圖有所突破,歷盡艱難,在完成了相應的教材出版、教學實驗設備研制和其他配套教學資源建設之后,最終提出新的教學改革模式,并開展了3輪試點和探索,取得了重要的成果。
2001年是第一輪,在計算機系6個教學班中,宣布采取自愿報名方式選擇少部分學生按照新的教學模式進行試點,大部分學生沿用原來的教學模式。由于學生熱情很高,報名人數太多,無法安排,最后由教師決定,選擇其中2個班的全部學生(教師意向)和另外的4個班很少數學生(照顧不同教學班的心理平衡)進行試點,剩余4個班大部分學生沿用原來的教學模式。這樣做出于兩個目的,一是試點新教學方案的可行性,范圍小一點容易處理;二是更便于對比新、老兩種方案的優缺點。由于同時實行兩種教學方案,上課的學時分配和教學內容都有一些差別,兩部分學生上課過程中時合時分,教學實驗安排也不一致,師生同時感到有點不適應。但總的教學效果表明新的教學方案優于原來方案,在期末組織的交流發言中,參加試點的學生發言中充滿著自豪和成就感,不少學生感到硬件不再可怕,表示希望畢業后愿意承擔硬軟件結合的研究項目,初步改變了部分學生喜歡軟件懼怕硬件的心理狀態,堅定了我們堅持這一改革方向的決心,也發現了某些需要改進的(包括有些超學時)問題。考試和成績評定辦法對參加試點的和未參加試點的學生也體現出某些區別。
2002年是第二輪,在計算機系6個教學班中全部試行新的教學模式,考試對全體學生也采用相同辦法,教學秩序明顯好轉。針對前一年存在問題,采取了某些改正措施,包括減少16個課內學時用于學生完成工程設計和實現。課程教學效果基本令人滿意,但確實又發現一些新的問題。主要是對工程設計與實現的要求尚缺乏足夠準確,平時的進度抓得不夠緊,出現放掉了的課內學時被挪作他用,部分學生未能完成驗證性的教學實驗,到了學期末尾才忙于以突擊方式完成工程項目的現象。考試作為“指揮棒”對教學目標、教學過程有著相當大的影響,我們對評價學生學習成績的辦法進行變化,首次把工程項目的完成情況作為評定成績的主要依據(占50分),超過了期末筆試成績(占40分),平時作業10分。
  2003年是第三輪,在計算機系6個教學班中全部試行新的教學模式。繼續前一年成功的做法,并針對遇到的問題進行了改進。例如,對工程設計與實現的內容和設計文檔要求做出更明確說明,明確各個時間段的進度要求并且按時檢查。規定驗證性的教學實驗必須在實驗室完成,教師要檢查并評定成績,為學生開始自己的設計調試作了必要的技術準備。對減少的課內學時也不再采取停課方式,而是改由教師在課堂上指導并帶領學生進行基本和重點的計算機部件和整機設計。參加教學輔導的高年級本科生在宿舍的輔導工作更到位,教師對理論教學內容的把握也更趨于合理。還有少數學生試用微體系結構模擬軟件系統運行檢查自己的設計結果,大大提高了硬件系統的調試進度。因此這一輪的教學改革成效更加顯著,基本成型,教師和學生的滿意程度較高。問題也有一點,還是有部分學生在硬件調試上花費了較多的時間,這需要通過完善并鼓勵學生用好微體系結構模擬軟件系統來最終解決。
總結前3輪的教學過程,結論是三年三大步,年年有進步,總體上完成了從小規模試點到基本成型的變革,2003年學生對課程的總體評價是“學習很有收獲”,這一項進入全校教學評估的前5%。我們堅信下一輪的教學過程會進行得更好,更成功。
在2004年3月召開的由教育部主持的教學計算機研究成果鑒定會上,與會專家對本課程教學資源建設成果給予很高的評價,認為這種教學模式改革力度確實很大,希望教學組能把之一成果在更大的范圍推廣普及,推動更多的高等院校的計算機課程教學朝著更高的目標前進。

總體說明
從2000年~2003年,課程按照不同的教學模式和要求進行了探索,簡單對比如下:
2000年,對全體同學執行傳統的教學方法,教師講課為主,課內授課64學時,學生開展14個學時的驗證性的教學實驗,教學效果還可以,但缺乏新意,距離“創辦國際一流”和“辦研究型大學”的要求差距較大。
2001年,4個班的同學沿用傳統的教法。另外2個班的同學改用新的教學模式,48學時課內授課,48個學時完成教學計算機系統的設計實現,效果較好,證明該方案可行,由于缺乏經驗,兩種不同教學模式混合進行,教學秩序顯得有點難以適應,參與新模式教學的同學平均有點超學時。
2002年,6個班的同學全部改用新的教學模式,48學時課內授課,48個學時完成教學計算機系統的設計實現,為照顧超學時停掉的16個課內學時未能發揮應用作用,教學實驗的輔導力度也不夠,總的教學效果基本滿意,但存在一些遺憾。
2003年,6個班的同學全部改用新的教學模式,48學時課內授課,48個學時完成教學計算機系統的設計實現,規定兩個驗證性的實驗必須到實驗室完成并經過教師檢查,16個課內學時不教授新的教學內容,改由教師帶領同學完成關鍵的部件設計,又進一步加強了實驗輔導力量,啟用模擬軟件系統,總的教學效果令人滿意,新的教學模式和具體教學安排初步成型。
下面列出4年的教學日歷,可以粗略地反映這4年中教學改革經歷的變化。
           《計算機組成原理》教學日歷    2000年9月
          第2章  數據表示、運算和運算器部件
9 月 13日  課程特點與教學計算機在教學中的作用;
            教學要求、內容與環節安排、成績測評方法;
            信息編碼,數據表示,碼制轉換,原/反/補碼定義;
9 月 15日  補碼加減運算的實現,原碼一位乘、除法運算的算法和實現;
9 月 20日  補碼一位乘、除法運算的算法和實現;
9 月 22日  定點運算器的功能與組成,
            位片結構的定點運算器芯片實例Am2901;
9 月 27日  教學計算機的運算器設計與實現;
9 月 29日  教學計算機的運算器設計與實現;布置運算器教學實驗。
10月 9日   浮點運算與浮點運算器,PENTIUM處理機運算器介紹
10月11日  檢錯糾錯碼分類,三種常用的檢錯糾錯碼的原理與實現
10月13日  高速乘、除法運算的實現方案簡介;第一單元內容復習與總結
          第3章   指令、指令系統和控制器部件
10月18日  計算機指令系統概述,16位、8位兩種教學計算機的指令系統;
10月20日  PDP-11機的指令系統, NOVA 機的指令系統;
10月25日  計算機控制器部件的功能與組成,指令執行步驟概述,
            控制器分類:微程序的與組合邏輯的控制器;
10月27日  教學計算機的微程序控制器的基本組成的部分的設計與實現;
            教學計算機的微指令格式與下地址的處理技術;
11月 1 日  教學計算機控制器的微程序設計,
11月 3 日  教學計算機控制器的微程序設計(續),
11月 8 日  教學計算機控制器輔助組成的部分的設計與實現(續);
            布置微程序控制器教學實驗;
11月10日  8位教學計算機的指令系統,
            組合邏輯的控制器的設計與實現;
11月15日  組合邏輯的控制器的設計與實現;
11月17日  第二單元內容復習與總結
      第4章    多級結構的存儲器系統
11月22日 多級存儲器系統概述
          概念與追求的目標,   程序運行的局部性特性
              一致性、包含性原則,
           主存儲器(MAIN  MEMORY)的組成與設計
          靜態與動態存儲器芯片的特性,存儲器的分類
          靜態存儲器設計(字位擴展、多體結構)
       動態存儲器的使用與刷新簡介
11月27日 布置教學計算機存儲器實驗,
           高速緩沖存儲器(CACHE  MEMORY)的組成與運行原理
       CACHE的組成與基本運行原理;
11月29日  CACHE的三種組成方式;
       CACHE接入系統的兩種體系結構; 兩種改寫主存單元內容的策略;
           影響CACHE 命中率的有關因素。
       布置內存儲器教學實驗。
12月 1 日 虛擬存儲器(VIRTUAL MEMORY)的運行原理概述
       段式存儲管理;     頁式存儲管理。
12月 6 日 磁表面存儲設備的存儲原理與組成(DISK、TAPE);
12月 8 日 光盤設備的存儲原理與組成;
           磁盤陣列與容錯技術。
         第5章    輸入/輸出設備 與 輸入/輸出系統
12月13日  輸入/輸出設備
        輸入/輸出設備概述
        常用輸入設備的組成和運行原理   計算機終端  鍵盤  鼠標
        常用輸出設備的組成和運行原理   計算機終端  顯示器
                                       打印機(針式  噴墨式  激光)
12月15日  常用的輸入/輸出方式:
              程序直接控制方式;
              中斷方式、 中斷的處理過程,;
              DMA方式、DMA的處理過程;
              通道方式、 通道運行原理。
12月20日  講解并布置中斷教學實驗。
12月22日  輸入/輸出系統概述;
        計算機的總線: 總線構成、總線周期、運行方式、等待狀態
12月27日  計算機的接口電路: 功能及一般組成;
            串行接口INTEL8251實例
           《計算機組成原理》教學日歷    2001年9月
    說明:參加工程項目試點的同學,可以不參加帶雙劃線部分的課堂教學
          第2章  數據表示、運算和運算器部件
9 月 11日  課程特點與教學計算機在教學中的作用;
            教學要求、內容與環節安排、成績測評方法;
信息編碼,數據表示,碼制轉換,原/反/補碼定義;
補碼加減運算的實現。
9 月 14日  原碼一位乘、除法運算的算法和實現;
9 月 18日  補碼一位乘、除法運算的算法和實現;
高速乘、除法運算的實現方案簡介;
9 月 21日  定點運算器的功能與組成,
            位片結構的定點運算器芯片實例Am2901;
9 月 25日  教學計算機的運算器設計與實現;
9 月 28日  教學計算機的運算器設計與實現;布置運算器教學實驗。
9 月 ?日  浮點運算與浮點運算器,
10月 9日  檢錯糾錯碼分類,三種常用的檢錯糾錯碼的原理與實現
10月12日  第一單元內容復習與總結
            PENTIUM處理機運算器部件中的流水與并行處理概念
          第3章   指令、指令系統和控制器部件
10月16日  計算機指令系統概述,16位、8位兩種教學計算機的指令系統;
10月19日  PDP-11機的指令系統, NOVA 機的指令系統;
10月23日  計算機控制器部件的功能與組成,指令執行步驟概述,
            控制器分類:微程序的與組合邏輯的控制器;
10月26日  教學計算機的微程序控制器的基本組成的部分的設計與實現;
            教學計算機的微指令格式與下地址的處理技術;
10月30 日  教學計算機控制器的微程序設計,
11月 2 日  教學計算機控制器的微程序設計(續),
11月 6 日  教學計算機控制器輔助組成的部分的設計與實現(續);
            布置微程序控制器教學實驗;
11月9日   16位教學計算機的組合邏輯的控制器的設計與實現;
11月13日  第二單元內容復習與總結
            流水線與并行處理入門性概念介紹
第4章             多級結構的存儲器系統
11月16日 多級存儲器系統概述
          概念與追求的目標,   程序運行的局部性特性
              一致性、包含性原則,
           主存儲器(MAIN  MEMORY)的組成與設計
          靜態與動態存儲器芯片的特性,存儲器的分類
          靜態存儲器設計(字位擴展、多體結構)
       動態存儲器的使用與刷新簡介
11月20日 布置教學計算機存儲器實驗,
           高速緩沖存儲器(CACHE  MEMORY)的組成與運行原理
       CACHE的組成與基本運行原理;
11月23日  CACHE的三種組成方式;
       CACHE接入系統的兩種體系結構; 兩種改寫主存單元內容的策略;
           影響CACHE 命中率的有關因素。
       布置內存儲器教學實驗。
11月 27日 虛擬存儲器(VIRTUAL MEMORY)的運行原理概述
       段式存儲管理;     頁式存儲管理。
11月 30日 磁表面存儲設備的存儲原理與組成(DISK、TAPE);
12月 4 日 光盤設備的存儲原理與組成;
           磁盤陣列與容錯技術。
           存儲器系統中的緩沖與并行存取概念介紹
         第5章    輸入/輸出設備 與 輸入/輸出系統
12月7 日  輸入/輸出設備
        輸入/輸出設備概述
        常用輸入設備的組成和運行原理   計算機終端  鍵盤  鼠標
        常用輸出設備的組成和運行原理   計算機終端  顯示器
                                       打印機(針式  噴墨式  激光)
12月11日  常用的輸入/輸出方式:
              程序直接控制方式;
              中斷方式、 中斷的處理過程,;
              DMA方式、DMA的處理過程;
              通道方式、 通道運行原理。
12月14日  講解并布置中斷教學實驗(分開上課)。
12月21日  計算機的接口電路: 功能及一般組成;
串行接口INTEL8251實例
12月18日  輸入/輸出系統概述;
        計算機的總線: 總線構成、總線周期、運行方式、等待狀態
輸入/輸出系統中的緩沖與并行處理概念介紹
12月25日  復習、備用
12月28日  復習、備用
           《計算機組成原理》教學日歷    2002年9月
第2章數據表示、運算和運算器部件
9月10日  課程特點;教學內容與環節安排、
教學要求和成績測評辦法;
計算機發展簡史;計算機層次結構。
9月12日  運算器功能概述;數據表示
9月17日  運算功能(加法、減法、乘法、除法)及實現。
9月19日  定點運算器的功能及組成;
位片結構的定點運算器芯片實例Am2901。
9月24日    TEC-2000運算器設計與實現(進位、標志位、)。
9月26日  浮點運算和浮點運算器,檢錯糾錯碼。
10月8日  本單元小結。
用6學時(含課內2學時)完成8位機的運算器設計
用1學時針對運算器內容開展小班討論。
第3章指令、指令系統和控制器部件
10月10日說明對工程設計與實現的項目安排與具體要求
計算機指令系統概述,
10月15日   16位、8位兩種教學計算機的指令系統。
             [ PDP-11機的指令系統, NOVA 機的指令系統;];
計算機控制器部件的功能及組成,指令執行步驟概述;
            控制器分類:微程序的與組合邏輯的控制器。
10月17日微程序控制器的運行原理,
微指令格式與下地址的處理技術;
教學計算機的微程序控制器組成、設計與實現。
10月22日教學計算機控制器的微程序設計。
10月24日16位教學計算機組合邏輯的控制器設計與實現。
10月29日靜態存儲器系統,計算機總線,串行接口電路。
10月31日同學用6學時完成8位機的運算器設計
同學用7學時完成8位機的指令系統設計
(指令功能選擇,格式及編碼);
同學用15學時完成8位教學機控制器設計
(指令執行流程圖和流程表);
同學用3學時完成8位教學機存儲器系統設計;
同學用3學時完成8位教學機總線系統、
串行接口電路設計;
同學用14學時完成8位教學機整機系統
的組裝與調試。
(其中課內學時占三分之一,即16個學時)
11月26日依據硬件系統設計與實現的進展情況,隨時完成軟件系統的修改與完善。
11月28日指令流水技術介紹;
第二單元內容復習與總結。
用2學時針對控制器內容開展小班討論。
第4章多級結構的存儲器系統
12月3日  多級存儲器系統概述;
概念與追求的目標,程序運行的局部性特性,、一致性、包含性原則;
主存儲器(MAIN  MEMORY)的組成與設計;
靜態與動態存儲器芯片的特性,存儲器的分類;
靜態存儲器設計(字位擴展、多體結構);
動態存儲器的使用與刷新簡介。
12月5日  高速緩沖存儲器(CACHE  MEMORY)的組成與運行原理;
CACHE的三種組成方式;
CACHE接入系統的兩種體系結構;
 兩種改寫主存單元內容的策略;
影響CACHE 命中率的有關因素。
12月10日虛擬存儲器(VIRTUAL MEMORY)的運行原理概述;
段式存儲管理;
頁式存儲管理。
12月12日磁表面存儲設備的存儲原理及組成
(DISK、[ TAPE ]);
[光盤設備的存儲原理及組成];
磁盤陣列與容錯技術;
第三單元內容復習與總結。
第5章輸入/輸出設備與輸入/輸出系統
12月17日1. 輸入/輸出系統概述;
2. 計算機的總線:總線構成、總線周期、
運行方式、等待狀態,總線仲裁。
3. 計算機的接口電路:功能及一般組成;
4. 串行接口INTEL8251實例,
串行接口的初始化及輸入輸出操作;
12月19日   小班討論(分成3次進行,每次兩個班的同學參加)
12月24日輸入/輸出設備概述,點陣式設備的運行原理;
常用輸入設備的組成和運行原理:
[計算機終端],鍵盤,鼠標;
常用輸出設備的組成和運行原理:
[計算機終端],顯示器,
打印機(針式,噴墨式,激光)。
12月26日常用的輸入/輸出方式:
程序直接控制方式;
中斷方式、中斷的處理過程;
DMA方式、DMA的處理過程;
[通道方式、通道運行原理、外圍處理機方式 ]。
第四單元內容復習與總結。
用1學時的小班討論:教學計算機的接口、總線的分析與設計。
           《計算機組成原理》教學日歷    2003年9月
9月9日       課程特點;教學內容與環節安排、教學要求和成績測評辦法
對工程設計與實現項目的初步說明                       (45分鐘);
(發講義)  計算機組成概述和層次結構,數字電路和計算機中的邏輯部件(45分鐘);
教材第2章      數據表示、運算和運算器部件
9月12日  信息編碼與碼制轉換,數據表示,原碼、反碼、補碼
9月16日  數據運算算法(加法、減法、乘法、除法)及實現
9月19日  定點運算器的功能及組成;位片結構的定點運算器芯片實例Am2901
9月23日    TEC-2000教學計算機的運算器設計與實現,運算器教學實驗說明
9月26日  浮點運算和浮點運算器,檢錯糾錯碼,本章小結
9月28日    16位機的運算器部件實驗,          完成8位機的運算器部件設計
9月30日    指令格式與尋址方式,16位計算機指令系統和監控程序的功能
教材第3章   指令、指令系統和控制器部件
10月10日指令格式和尋址方式
16位計算機指令系統和監控程序的功能
10月14日   說明對工程設計、實現項目的安排與具體要求,
16位、8位兩種教學計算機的指令系統,完成8位機的指令系統設計
10月17日計算機控制器部件的功能及組成,指令執行步驟概述,
            控制器分類:微程序的與組合邏輯的控制器
10月21日   微程序控制器的運行原理,
微指令格式與下地址的處理技術
10月24日教學計算機的微程序控制器組成、設計與實現
10月28日教學計算機控制器的微程序設計,16微機的微程序控制器的教學實驗說明
10月31日16位教學計算機硬連線控制器設計與實現
11月 4 日   16微機的微程序控制器的教學實驗             (90分鐘)
11月 7 日~14日(3次課)      完成8位機的微程序控制器和硬連線控制器設計
教材第4章   多級結構的存儲器系統
11月18日層次存儲器系統概述
主存儲器存儲原理和特點
靜態存儲器芯片的特性
11月21日   動態存儲器
教學計算機的主存儲器的組成與設計;
11月25日高速緩沖存儲器(CACHE  MEMORY)
11月28日虛擬存儲器(VIRTUAL MEMORY)的運行原理
12月2日  磁表面存儲設備的存儲原理及組成
磁盤陣列
12月5日     光盤設備的存儲原理
  第三單元內容復習與總結 
教材第5章   輸入/輸出設備與輸入/輸出系統
12月9日  輸入/輸出系統概述;輸入/輸出方式
            作用、功能、與其他部件的關系、組成、需要解決的問題(如何與設備交互)
            輸入、輸出方式:程序直接控制、中斷、DMA、外圍處理機
12月12日總線
總線的作用、功能能、構成
總線周期、總線仲裁、運行方式(同步、異步)、等待狀態
            總線的發展(無總線、單總線、雙總線、多總線)
            總線舉例:ISA、EISA、SCSI、PCI
12月16日接口電路
接口電路的作用、構成
串行接口舉例(串、并行接口、USB)
網絡
12月19日   輸入設備
  輸入設備種類
鍵盤、鼠標、掃描儀(接口)
12月23日   輸出設備 
CRT顯示器、液晶、打印機、激光打印機

12月26日   本單元小結及考試說明

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