《计算机组成与设计》计算机组成原理视频教程 清华大学王诚著教学视频简介

计算机组成原理课程作为计算机专业学生的专业基础课，在教学中极为重视打好同学们的基础，力图讲解清楚单CPU计算机的基本组成部件的工作原理和它们之间的协同关系，为同学们学习后续课程创造好条件。

课程名称：计算机组成原理

英文课名：Computer Organization

学分：4(课内周学时：4 课内总学时：64， 其中讲课48，实验32)

(注：实验占用16个课内学时和16个实验学时)

学期：秋季

先修课程要求：汇编语言程序设计、数字逻辑及数字集成电路

课程大纲：

一、 计算机组成概述(2学时)

1. 计算机系统的基本组成和它的层次结构

2. 计算机系统的体系结构、组成和实现概述

3. 课程的教学目标和学习建议

二、 数据表示、运算和运算器部件(14学时)

1. 信息编码与码制转换，数据表示(2学时)

2. 数据运算算法(加、减、乘、除)及实现(2学时)

3. 运算器的功能及组成;位片结构的定点运算器芯片实例Am2901(2学时)

4. 教学计算机的运算器设计与实现，运算器教学实验说明(2学时)

5. 浮点运算和浮点运算器，检错纠错码(2学时)

6. 完成8位机的运算器部件设计(4学时)

三、 指令、指令系统和控制器部件(22学时)

1. 指令格式和寻址方式(2学时)

2. 教学计算机指令系统和监控程序的功能(2学时)

3. 完成8位机的指令系统设计(2学时)

4. 计算机控制器部件的功能及组成，指令执行步骤概述，控制器分类(2学时)

5. 微程序控制器的运行原理(2学时)

6. 教学计算机的微程序控制器设计与实现，微程序控制器教学实验说明(2学时)

7. 组合逻辑控制器运行原理(2学时)

8. 教学计算机组合逻辑控制器设计与实现(2学时)

9. 完成8位机的微程序控制器和硬连线控制器设计(6学时)

四、 多级结构的存储器系统(12学时)

1. 层次存储器系统概述，主存储器存储原理和特点(2学时)

2. 静态存储器芯片和动态存储芯片原理与特性，教学计算机存储器的设计与实现(2学时)

3. 高速缓冲存储器(CACHE MEMORY)(2学时)

4. 虚拟存储器(VIRTUAL MEMORY)的运行原理(2学时)

5. 磁表面存储设备、光盘设备的存储原理及组成，磁盘阵列(2学时)

6. 存储器系统设计(2学时)

五、 输入/输出设备与输入/输出系统(12学时)

1. 输入/输出系统与输入/输出方式概述：输入输出系统的作用、功能、与其他部件的关系、组成、需要解决的问题;输入、输出方式：程序直接控制、中断、DMA、外围处理机(2学时)

2. 计算机总线：总线的作用、功能、构成;总线周期、总线仲裁、运行方式;总线的发展(无总线、单总线、双总线、多总线);总线举例：ISA、EISA、SCSI、PCI(2学时)

3. 输入输出接口电路：接口电路的作用、构成;串行接口举例(串、并行接口、USB)(2学时)

4. 计算机输入设备：输入设备种类;典型输入设备(键盘、鼠标、扫描仪)运行原理(2学时)

5. 计算机输出设备：输出设备种类;典型输出设备(显示器、打印机)运行原理(2学时)

6. 总线与接口设计(2学时)

六、 总结与复习(2学时)

教学实验：

教学实验占用16个课内学时、16个实验学时以及一些课外学时。教学实验分为两部分，第一部分为原理验证性实验，第二部分为工程设计项目。

验证性实验一：TEC-2000-16位机教学计算机的简单用法与运算器实验(2学时)

验证性实验二：TEC-2000-16位教学计算机的控制器实验(2学时)

工程设计项目：设计与实现TEC-2000 8位教学计算机系统(28学时)

教材及参考书：

主教材与实验指导书

1. 王诚主编，计算机组成与设计，清华大学出版社，2002(主教材)

2. 王诚主编，计算机组成与设计实验指导，清华大学出版社，2002(实验指导书)

由王诚 刘卫东主讲.