一、課程的性質和任務
《計算機組成原理》是計算機科學與技術專業的一門專業基礎課。是為進入專業課學習做準備的重要必修課程，是培養計算機領域高級工程技術人才的一門主干課程。本課程的主要任務是向學生傳授計算機的基本結構概念、基本組成原理和基本設計分析方法，使學生掌握一般計算機的結構特點、主要部件工作原理及其相互聯系，以數據流和控制流這兩股信息流在計算機各部件間的流動為線索，掌握計算機內部是怎樣進行信息處理，完成給定任務的。從而為進一步學習研究計算機軟硬件技術和進行開發應用打下基礎。
二、考核內容的基本要求
1、對計算機硬件軟件組成與層次結構有較清晰的認識。正確認識馮.諾依曼計算機結構特點，了解計算機性能指標的含義。
2、能按要求為數據配置奇偶校驗碼、海明校驗碼、CRC校驗碼。弄懂計算機中的數據表示。能熟練的在真值及其原碼、反碼、補碼、移碼表示之間進行轉換。
3、掌握補碼運算基本公式，掌握原碼、補碼四則運算，能用芯片組成需要的二進制、十進制運算器。
4、了解半導體存儲器類型、特點、用途，用芯片連成存儲器，并與CPU連接。明確Cache、虛存、存儲體系概念。
5、能正確評述計算機指令系統與CPU組織。
6、了解整機工作流程，有清晰的整機概念。從軟件和硬件的密切結合上認識主機與外圍設備之間數據交換方式類型、特點和相應接口基本組成。
7、熟練掌握8086/8088指令系統，能進行簡單的匯編語言程序設計。
三、考核的主要內容
1、計算機系統概論
計算機的發展、特點、性能指標。計算機的基本組成。存儲程序概念與馮.諾依曼計算機。總線、典型系統結構。計算機層次結構模型。計算機主要性能指標的含義。
2、數據的表示
進位數制。數的機器碼表示——原碼、補碼、反碼、移碼。數據格式——定點數、浮點數。編碼——BCD碼、ASCII碼、漢字編碼。可靠性編碼——奇偶校驗碼、海明校驗碼、CRC校驗碼。
3、運算方法與運算器
算術定點運算方法及運算部件——原碼加減、補碼加減、原碼乘法、補碼乘法、原碼除法、補碼除法等運算的基本運算公式、溢出判斷，二進制加法/減法器、十進制加法器、陣列乘法器、陣列除法器。
定點運算器的組成與結構——基本結構、多功能ALU、內部總線。
4、存儲系統
存儲器系統概述——分類、地址、存儲單元、存儲空間、存儲器性能指標、存儲系統組織。
半導體存儲器——SRAM、DRAM、ROM、PROM、EPROM等。主存儲器系統與CPU連接。
三級存儲體系與存取方式。
高速緩沖存儲器Cache——概念、地址映射方法、替換算法、讀/寫過程。
虛擬存儲器——概念、頁式虛存、段式虛存、段頁式虛存。
5、指令系統
指令系統的發展與性能指標、指令格式、尋址方式、堆棧尋址方式、指令分類與功能、RISC的概念與技術。
8086/8088的尋址方式與指令系統。
8086/8088匯編語言及程序設計基本技術。
6、中央處理器
中央處理器——CPU功能與組成、指令周期及其表示方法。
指令流程與微操作時間表。
微程序控制器——微指令、微操作、微地址、微程序及微程序設計技術。
流水線處理器——流水線原理、分類、結構。
7、接口與總線
接口的功能與分類。傳送方式、串行總線接口、并行總線接口。
總線的功能與分類。總線控制方式、總線通信方式。
8、輸入/輸出系統
輸入/輸出系統——概念、定時方式與信息交換方式。
程序查詢方式與接口。
程序中斷方式——中斷概念、中斷接口、單級與多級中斷。
DMA方式——DMA概念、傳送方式、基本DMA控制器、選擇型DMA控制器、多路型DMA控制器。
通道方式——分類、功能、結構。
四、參考教材
1、《計算機組成原理與匯編語言程序設計》徐潔、俸遠禎等，電子工業出版社，2005年1月第2版。
中國礦業大學
2010年12月
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