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计算机组成原理50讲清华大学精品课程

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)

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