课程名称：计算机组成原理 - 兰州理工大学

课程名称：计算机组成原理

（Principles of Computer Organization）

撰写人：任学惠审核人：李睿

一、课程编号：205318

二、学时学分：56学时，其中授课40学时，实验16学时， 3.5学分

三、先修课程：电路与模拟电子、数字逻辑与数字系统、汇编语言

四、适合专业：计算机科学与技术专业

五、课程性质与任务

《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业本科教学中的一门重要专业基础课，主要讲授：计算机系统概论、运算方法和运算器、存储系统、指令系统、中央处理器、总线系统、外围设备、I/O系统。通过本课程的理论教学和实践学习，使学生掌握单处理机系统的组成原理和实现技术，建立计算机系统的整机概念，初步培养学生设计开发计算机系统的能力。该课程为今后学习计算机体系结构、计算机网络、计算机容错技术、计算机并行处理、计算机分布式处理技术等课程打好基础。

六、主要教学内容

1．计算机系统概论

计算机的分类和应用；计算机的硬件；计算机的软件；计算机系统的层次结构。

2．运算方法和运算器

数据与文字的表示方法；定点加、减法；定点乘法运算；定点除法运算；定点运算器的组成；浮点运算方法与浮点运算器。

3．存储系统

存储器概述；随机读写存储器；只读存储器和闪速存储器；高速存储器；cache存储器；

虚拟存储器；存储保护。

4．指令系统

指令系统的发展与性能要求；指令格式；指令和数据的寻址方式；堆栈寻址方式；典型指令。

5．中央处理器

CPU的功能与组成；指令周期；时序产生器和控制方式；微程序控制器；微程序设计技术；硬布线控制器；流水CPU；RISC CPU和多媒体CPU。

6．总线系统

总线的概念和结构形态；总线接口；总线的仲裁、定时和数据传送模式；PCI总线；ISA 总线和Futurebus+总线。

7．外围设备

外围设备概述；显示设备；输入设备和打印设备；硬（软）磁盘存储设备；光盘存储设备。

8．输入／输出系统

外设的定时方式和信息交换方式；程序中断方式；DMA方式；通道方式；通用I／O标准接口。

七、课程教学基本要求

通过本课程的理论学习和实践环节，掌握计算机单处理机系统的组成与结构原理，建立完整清晰的整机概念，培养学生扎实的计算机硬件动手能力。根据课程在知识结构中的作用，教学要求分为掌握、熟悉、了解、选学四个层次，具体要求如下。

1．掌握部分：定点加、减法；定点乘、除法；定点运算器的组成；浮点运算方法与浮点运算器；存储器概述；随机读写存储器；高速存储器；cache；虚拟存储器；存储保护；

指令格式；寻址方式；堆栈寻址方式；CPU的功能与组成；指令周期；时序产生器；微程序控制器；硬布线控制器；流水CPU；总线接口；总线的仲裁、定时和数据传送模式；外设的定时方式；程序中断方式；DMA方式；通道方式。

2．熟悉部分：计算机的硬件；计算机的软件；计算机系统的层次结构；典型指令；数据与文字的表示方法；只读存储器和闪速存储器；总线的概念和结构形态；PCI总线；显示设备；硬（软）磁盘存储设备；光盘存储设备。

3．了解部分：计算机的分类；指令系统的发展与性能要求；RISC CPU和多媒体CPU；ISA 总线和Futurebus+总线；外围设备概述；通用I／O标准接口。

4．选学部分：输入设备和打印设备；软磁盘存储设备。

九、其他说明

本大纲依据国家教委高等学校工科计算机组成原理指导小组制定的《计算机组成原理课程基本要求》和兰州理工大学2006年本科指导性培养计划编写。