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教学大纲

安徽大学 计算机 学院

二OO六年 4 月

《计算机组成与结构》是计算机科学与技术、软件工程专业的一门主干课程，本课程以冯．诺依曼计算机模型作为教学起点，介绍计算机的组织结构和工作原理，剖析计算机的运算器、存储器、控制器和输入输出设备的组成、工作原理与相互关系。

设置本课程的目的是使学生对计算机的内部结构、功能部件、功能特征、性能以及交互方式全面掌握，使学生掌握计算机常用的逻辑器件、部件的原理、参数及使用方法，学懂简单、完备的单台计算机的基本组成原理，学习计算机设计中的入门性知识，掌握维护、使用计算机的基本技能。(第3版)王爱英主编清华大学出版社

教学手段：多媒体教学

教学方法：整个教学过程由授课、实验、作业和自学四个环节组成。122.4计算机中常用的组合逻辑电路讲课222.4计算机中常用的组合逻辑电路

2.5时序逻辑电路讲课222.5时序逻辑电路讲课322.6阵列逻辑电路讲课323.1数据的表示方法和转换

3.2带符号的二进制数据在计算机中的表示方法及加减法运算讲课423.2带符号的二进制数据在计算机中的表示方法及加减法运算

3.3二进制乘法运算讲课423.3二进制乘法运算讲课＋课堂讨论523.4二进制除法运算讲课＋课堂讨论523.4二进制除法运算讲课＋课堂讨论623.5浮点数的运算方法

3.6运算部件讲课623.7数据校验码72课后习题习题课724.1主存储器处于全机中心地位

4.2主存储器分类

4.3主存储器的主要技术指标

4.4主存储器的基本操作

4.5读/写存储器讲课824.5读/写存储器讲课824.6非易失性半导体存储器

4.8半导体存储器的组成与控制讲课924.8半导体存储器的组成与控制

4.9多体交叉存储器讲课925.1指令系统的发展

5.2指令格式讲课1025.3数据表示

5.4寻址方式讲课1025.5指令类型

课后习题讲课＋习题课112期中考查期中测验112试卷分析课堂讨论1226.1计算机的硬件系统

6.2控制器的组成讲课1226.2控制器的组成

6.3微程序控制计算机的基本工作原理讲课1326.3微程序控制计算机的基本工作原理讲课1326.4微程序设计技术讲课1426.4微程序设计技术讲课1426.5硬布线控制的计算机讲课1526.6控制器的控制方式

6.7流水线工作原理讲课1527.1存储系统的层次结构

7.2高速缓冲存储器讲课1627.2高速缓冲存储器讲课1627.2高速缓冲存储器讲课1727.3虚拟存储器讲课1727.4相联存储器

7.5存储保护 讲课182课后习题习题课182总复习课堂讨论

计算机系统概论

一、学习目的

了解计算机的语言和与硬件的层次关系；掌握冯．诺依曼计算机模型的思想、冯氏计算机的硬件组成和基本功能；了解计算机系统的层次结构，从软件、硬件两方面描述；了解电子计算机的发展简史；了解计算机的应用。

第一章计划1学时。

二、课程内容

1.1计算机的语言

自然语言 ：人类相互交流信息所用的语言。

高级语言 ：一种和自然语言接近并能为计算机接受的语言。

机器语言 ：机器能直接执行的语言(二进制，可直接进入内存，由CPU执行。)

汇编语言 ：符号式程序设计语言。(操作码＋地址码)

1.2计算机的硬件组成计算机的基本部件有中央处理器CPU(运算器和控制器)、存储器和输入、输出设

备。

在计算机中，各部件间来往的信号可分成三种类型，即地址、数据和控制信号。通常这些信号是通过总线传送的，如图所示。

1.3计算机系统的层次结构(从语言功能层次划分)

虚拟机：通过配置软件扩展功能后形成的与实际机无关的机器。它将提供给用户的功能抽象出来，脱离了物理机。

计算机系统的多级层次结构

1.4电子计算机的发展简史

1.冯.诺依曼机的基本特点:

1)计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。

2)采用存储程序的方式，程序和数据放在同一存储器中，由指令组成的程序可以修改。

3)数据以二进制码表示

4)指令由操作码和地址码组成。

5)指令在存储器中按执行顺序存放，由指令计数器指明要执行的指令所在的单元地址，一般按顺序替增。

6)机器以运算器为中心，