《计算机组成原理》教学大纲-信息与计算科学专业

计算机组成原理教学大纲一、说明（一）课程性质学院平台必修课程，学习者需先修数字电路类课程，具备数字电路的基础知识。

该课程是后续操作系统、编译原理、接口技术等许多计算机专业课程的基础课。

（二）教学目的《计算机组成原理》是计算机科学与工程学院所有专业的专业必修主干课程，通过本课程的学习，使学生理解单处理机系统的组成结构以及各功能部件的组成和工作原理，让学生建立计算机的整机概念，初步具备设计简单计算机系统的能力，并对一些新技术、新产品以及计算机硬件的发展方向有一定的了解，为进一步学习本专业后继课程和进行有关的技术工作打下基础。

（三）教学内容计算机的主要组成部分、各部分的功能以及工作原理，主要内容包括运算方法和运算器、多层次存储体系、指令系统、中央处理器、总线系统、外围设备与输入输出系统等（四）教学时数72学时（五）教学方式课堂教学二、本文第一章计算机系统概论教学要点：本章是学习本门课程的基础。

目的是让学生对计算机的组成有一个全面的概括的了解。

了解硬件和软件的概念、计算机组成和计算机体系结构的不同。

掌握计算机系统的层次结构；准确画出计算机的硬件框图，并能解释其工作的过程；能深刻理解硬件的主要技术指标，并用这些技术指标描述常见硬件的性能。

教学时数：4学时教学内容：第一节计算机的分类（0.5学时）模拟计算机和电子计算机以及它们各自的特点。

第二节计算机的发展简史（1学时）计算机的五代变化、半导体存储器的发展、微处理器的发展、计算机的性能指标。

第三节计算机的硬件（1学时）硬件组成要素、运算器、存储器、控制器、适配器与输入输出设备。

第四节计算机的软件（1学时）软件的组成与分类、软件的发展演变。

第五节计算机系统的层次结构（0.5学时）多级组成的计算机系统、软件与硬件的逻辑等价性。

第二章运算方法和运算器教学要点：讲述数据和文字的表示、数据格式以及不同格式数据的基本运算方法、ALU电路的设计。

目的在于使学生了解计算机的基本运算过程。

计算机组成原理课程教学大纲（Princip1esofComputerComposition）学时数：72学时其中：实验学时：12学时课外学时：0学时学分数：4.5适用专业：计算机科学与技术一、课程的性质、目的与任务本课程是计算机科学与技术专业的一门必修基础课程。

从课程地位来说，它在先导课和后续课程之间起着承上启下的作用，通过教学，要使学生掌握计算机各大部件的组成及其工作原理，为学生将来设计制造、调试维修及计算机应用与各个领域打下理论基础。

二、课程教学的基本要求本课程既具有一定的理论性，又具实践性，同时还具有知识面广，内容多，难度大，更新快等特点，要求学生课前预习，课后复习，注重认真完成实验与作业，贯彻“厚基础重能力”的方针，学生应掌握计算机的各大部件组成结构、基本运算方法、工作原理及分析设计方法。

结合计算机组成原理的实验，从而形成较完整的计算机及系统的概念。

三、课程的教学内容、重点和难点第一章计算机系统概论（4学时）一、基本内容：计算机系统层次、基本组成、主要技术指标、软、硬件。

（一）计算机的系统及层次结构（二）计算机的硬件（H）计算机的软件（四）计算机的主要技术指标（五）计算机的基本工作过程第二章计算机发展及应用（2学时）一、基本内容：计算机的发展历史、计算机的应用特点（一）计算机的发展历史（二）计算机的应用及特点（三）计算机及应用展望二、基本要求：了解计算机发展、熟悉计算机在多个领域应用特点I重点：计算机的发展历史、计算机的应用及特最-第三章系统总线（4学时）一、基本内容：总线的分类、总线性能指标、总线结构与控制（一）总线的基本概念（二）总线的分类（H）总线特性及性能指标（四）总线结构（五）总线控制二、基本要求：掌握总线基本概念、熟悉总线基本结构和性能指标重点：总线基本结构和性能指标、总线控制。

难点：总线判优控制、总线通讯控制。

第四章存储系统（8学时）一、基本内容：存贮器系统，RAM,ROM,CACHE,主存储器与CPU的连接。

计算机组成原理教学大纲一、课程简介1.1 课程名称：计算机组成原理1.2 主讲人：XXX1.3 学时安排：总学时XXX，理论学时XXX，实践学时XXX 1.4 课程对象：计算机相关专业本科生1.5 前期知识要求：计算机基础知识、数据结构等二、课程目标2.1 知识点：- 掌握计算机组成原理的基本概念和核心要点- 理解计算机硬件系统的各个组成部分及其功能- 理解指令系统和计算机系统的工作原理2.2 能力培养：- 具备分析和设计计算机硬件系统的能力- 能够运用所学知识解决实际计算机系统问题- 具备团队合作与沟通能力，能够参与计算机系统开发项目三、教学内容3.1 计算机系统概述- 计算机的定义和基本组成- 计算机系统层次结构及其关系 - 计算机性能指标和评价方法3.2 数字逻辑基础- 逻辑代数与布尔运算- 组合逻辑电路设计- 时序逻辑电路设计3.3 中央处理器（CPU）设计- CPU基本结构和功能- 指令系统和指令的执行过程 - 控制器的设计与实现3.4 存储器系统- 存储器的分类和层次结构- 半导体存储器和磁盘存储器 - 存储器管理与高速缓存3.5 输入输出系统- 输入输出设备的分类和原理- 输入输出接口和数据传输方式- 中断和 DMA 控制技术四、教学方法4.1 授课方法- 理论知识授课：采用讲解和示例相结合的方式，讲师提供重点和难点内容，辅助理论演示和实际应用示例。

- 实践操作教学：通过计算机模拟实验、实际硬件操作等方式，使学生更好地理解课程内容。

4.2 学生实践- 个人实验：学生通过对计算机硬件的实际操作，提高自己的动手能力和实际问题解决能力。

- 团队项目：学生参与小组项目，通过合作与沟通，模拟实际计算机系统的设计与开发过程。

五、教材及参考资料5.1 主教材：- 《计算机组成原理》（第X版），作者：XXX，出版社：XXX5.2 参考书目：- 《计算机组成与设计》（第X版），作者：XXX- 《计算机体系结构导论》（第X版），作者：XXX5.3 网上资源：- XXX学术网站- XXX计算机教学平台六、考核方式6.1 平时成绩：课堂出勤、作业完成情况等6.2 考试成绩：闭卷考试，包括理论知识和实际应用分析能力的考察6.3 实践成绩：个人实验报告、团队项目成果等评价七、教学评价7.1 学生评价：授课过程、教学方法和教学内容的反馈，包括意见和建议7.2 教师评价：学生学习情况、作业完成情况、考试成绩等综合评定八、其他事项8.1 课程进度安排：每周两次课，每次2学时，共X周8.2 课程安排变动通知：如有变动，提前通知学生并跟进调整8.3 课程辅助资源：提供课堂讲义、实验指导手册等辅助学习资料以上为《计算机组成原理教学大纲》的内容，将按照该大纲进行教学，希望能够通过本课程使学生全面掌握计算机组成原理的核心知识和应用能力，为他们的计算机专业发展打下坚实的基础。

信息与计算科学专业导论_教学大纲一、课程概述《信息与计算科学专业导论》是信息与计算科学专业的专业课程，是为了帮助学生全面了解这一学科领域的基本知识、专业性质、学科发展动态以及学习和就业方向等而开设的。

通过本课程的学习，旨在培养学生对信息与计算科学专业的兴趣和热情，为学生了解和适应信息与计算科学专业的学习和工作提供必要的知识基础和理论指导。

二、课程目标1.培养学生对信息与计算科学专业的兴趣和热情，提高学生对该专业的认知水平。

2.了解信息与计算科学专业的学科特点、学习内容、学科发展动态等，为学生后续的学习和研究奠定基础。

3.了解信息与计算科学专业的就业前景和技术要求，帮助学生明确自己的学习目标和未来职业发展方向。

三、教学内容1.信息与计算科学专业的基本概念和发展历程。

2.信息与计算科学专业的学科特点和研究领域。

3.信息与计算科学专业的学习内容和课程设置。

4.信息与计算科学专业的学习方法和学术规范。

5.信息与计算科学专业的就业前景和职业发展方向。

四、教学方法1.理论讲解：通过课堂讲解的方式，讲解信息与计算科学专业的基本概念、发展历程和学科特点等。

2.实践操作：通过实验、案例分析等方式，让学生亲身参与并实践信息与计算科学专业的相关内容。

3.学术报告：邀请相关领域的专家学者进行学术报告，介绍信息与计算科学专业的前沿研究和最新进展。

4.小组讨论：组织学生进行小组讨论，交流信息与计算科学专业的学习方法和职业发展规划等。

五、考核方式1.平时成绩：包括课堂参与、实验报告和小组讨论等。

2.期中考试：对学生对信息与计算科学专业基本知识和概念的理解和掌握进行考查。

3.期末考试：综合考察学生对信息与计算科学专业的整体理解和综合应用能力。

六、参考教材。

一、课程概述《计算机组成原理》是计算机专业的最重要的基础课程之一,主要以信息在计算机内部的加工、处理为主线介绍计算机的结构、工作原理和功能特性；从一台计算机的整体结构出发,介绍计算机硬件系统内部各部件之间的互连、指令系统和指令在计算机中的执行过程；详细介绍组成计算机的各部件的组成原理、逻辑实现和设计方法；为了便于学生对基本概念的理解,培养学生对硬件系统的分析、设计、使用方面的能力,给出一种或者两种有代表性的机型的结构介绍。

本课程的教学目的是使学生掌握计算机的基本组成部件、逻辑功能、工作原理、设计方法和实现技术等的有关基础知识和技术,建立完整、清晰的计算机整机概念。

并使学生具备对计算机系统整机和部件进行分析和设计的能力。

计算机组成原理课程的教学任务环绕机器指令级以及与此密切相关的微操作级和汇编语言级,从计算机硬件到计算机软件以及软硬件的有机结合,从计算机内部工作机制与编程求解问题相结合,从CPU 部件与整机系统两个层次,从逻辑组成、内部工作机制、程序设计等三个方面,通过课堂授课和实验,达到计算机组成原理课程的教学基本目的,并培养本学科的学生在设计、分析和解决大型数字系统的基础理论和基本的实际动手能力,为学习后续课程打下良好的基础。

《大学物理》、《计算机导论》、《电路与电子学》、《数字电路》、《汇编语言程序设计》等课程,是《组成原理》的先修课程。

而《计算机组成原理课程设计》、《操作系统》、《计算机接口技术》、《单片机原理与应用》、《计算机体系结构》、《计算机外部设备》及《计算机网络》等课程是它的后续课程。

二、课程目标1．知道《计算机组成原理》这门学科的性质、地位和独立价值。

知道这门学科的研究范围、分析框架、研究方法、学科发展和未来方向。

2．理解计算机系统的运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大组成部件的有关基本概念和基本原理。

了解相应的有关新技术和方法。

3．理解数值数据的表示方法以及运算器的计算方法,了解非数值数据的表示和处理方法以及校验码的表示方法。

计算机组成原理教学大纲计算机组成原理教学大纲引言：计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门重要课程，它涉及到计算机硬件的各个方面，包括计算机的基本组成、运算器、控制器、存储器、输入输出系统等。

本文将从计算机组成原理的教学大纲出发，探讨该课程的内容和教学方法。

一、课程概述1.1 课程名称：计算机组成原理1.2 课程性质：必修课1.3 学时安排：理论课2学时/周，实验课2学时/周1.4 前置课程：计算机基础、数字电路1.5 后续课程：计算机体系结构、操作系统二、课程目标2.1 理论目标：- 理解计算机的基本组成和工作原理- 掌握计算机硬件的各个组成部分的功能和特点- 理解计算机的运算器、控制器和存储器的工作原理- 掌握计算机的输入输出系统的原理和技术2.2 实践目标：- 能够使用硬件描述语言进行计算机硬件的设计和实现- 能够进行计算机系统的组装和调试- 能够使用计算机硬件开发工具进行硬件设计和仿真三、教学内容3.1 计算机的基本组成- 计算机的五大组成部分：运算器、控制器、存储器、输入输出设备、总线- 计算机的层次结构：硬件层次、体系结构层次、指令集架构层次3.2 运算器- 运算器的功能和特点- 运算器的设计原理和实现方法- 运算器的运算方式：定点运算、浮点运算3.3 控制器- 控制器的功能和特点- 控制器的设计原理和实现方法- 控制器的指令执行过程：取指令、译码、执行、访存、写回3.4 存储器- 存储器的功能和特点- 存储器的分类：主存储器、辅助存储器- 存储器的组织结构：存储单元、存储地址、存储器的访问方式3.5 输入输出系统- 输入输出设备的分类和特点- 输入输出接口的功能和设计- 输入输出的数据传输方式：程序控制方式、中断方式、DMA方式四、教学方法4.1 理论教学- 通过讲授基本概念和原理，引导学生理解计算机组成原理的基本知识- 结合案例分析和实际应用，加深学生对计算机组成原理的理解和应用能力- 引导学生进行课堂讨论和小组讨论，培养学生的分析和解决问题的能力4.2 实验教学- 设计并实现一些简单的计算机硬件模块，加深学生对计算机组成原理的理解和实践能力- 进行计算机系统的组装和调试，培养学生的动手能力和团队合作精神- 使用计算机硬件开发工具进行硬件设计和仿真，提高学生的实践能力和创新能力五、教学评价5.1 理论考核- 闭卷考试：考察学生对计算机组成原理的理论知识的掌握程度和应用能力- 开卷考试：考察学生对计算机组成原理的综合分析和解决问题的能力5.2 实验考核- 实验报告：考察学生对计算机硬件设计和实现的理解和实践能力- 实验成果展示：考察学生对计算机系统组装和调试的能力和团队合作精神结语：计算机组成原理是计算机科学与技术专业的重要课程，通过对计算机硬件的各个方面的学习和实践，可以帮助学生全面理解计算机的工作原理和设计方法。

《计算机组成原理》课程教学大纲一课程说明1.课程基本情况课程名称：计算机组成原理英文名称：Principle of Computer Organization课程编号：2413215开课专业：计算机科学与技术开课学期：4学分/周学时：3/2+1课程类型：专业主干课2．课程性质（本课程在该专业的地位作用）《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主干课。

在计算机科学与技术专业的教学计划中占有重要地位和作用。

学习本课程旨在使学生掌握计算机硬件各子系统的组成原理及实现技术，建立计算机系统的整机概念，对培养学生设计开发计算机系统的能力有重要作用。

该课程为今后学习计算机网络、操作系统、嵌入式系统等专业课程打好基础。

3．本课程的教学目的和任务学习本课程旨在使学生掌握计算机硬件各子系统的组成原理及实现技术，建立计算机系统的整机概念，对培养学生设计开发计算机系统的能力有重要作用。

该课程为今后学习打好基础。

4．本课程与相关课程的关系、教材体系特点及具体要求该课程前导课程为数字电子技术，并为今后学习计算机网络、操作系统、嵌入式系统等专业等课程打好基础二教材及主要参考书1、白中英.计算机组成原理（第四版，立体化教材）. 科学出版社，20082、张功萱.计算机组成原理. 清华大学出版社，20053、湖北众友科技实业股份有限公司.计算机组成原理及系统结构实验指导书4、蒋本珊.计算机组成原理（第二版）.清华大学出版社，2008三教学方法和教学手段说明课堂授课采用多媒体教室和实验室，边学习边实验由浅入深、循序渐进、综合练习的学习步骤，提高学生的学习兴趣。

从而加深学生对理论课的理解，进一步提高学生的动手能力。

四成绩考核办法按教务处相关考核规定执行。

五教学内容第一部分计算机系统概论（理论课3学时）一、教学目的本部分先说明计算机的分类，然后简要地介绍硬件、软件的概念和组成，使学生先有一个关于计算机的总体概念，便于展开后续各部分内容。

《计算机组成原理》教学大纲一、课程基本信息课程中文名称：计算机组成原理课程英文名称：Principles of Computer Composition课程编码：课程类型：学科基础课总学时：64理论学时：52 实验学时：12学分：4适用专业：计算机类专业先修课程：数字逻辑开课院（部）：计算机科学与工程学院二、课程的性质与任务《计算机组成基础》是计算机类专业必修的一门学科基础课。

本课程介绍计算机系统的组成原理及内部工作机制，包括计算机各大部件的结构、工作原理、逻辑实现、设计方法及其互连构成计算机整机的技术，旨在使学生掌握计算机硬件各子系统的组成原理及实现技术，深刻理解程序在计算机硬件上被执行的过程，建立计算机系统的整体概念，对培养学生设计开发计算机系统的能力有重要作用。

为今后计算机网络、操作系统、计算机体系结构及专业方向课程的学习打好基础。

三、课程教学基本要求1、计算机组成原理课程的内容比较抽象，教学中需要结合实际例子进行讲授。

2、讲授比较复杂的过程，如指令周期的步骤，可以通过动画演示，帮助学生理解。

也可以结合实验，讲解数据通路。

3、要求学生课前预习，课后复习，尽量完成课后所有习题，帮助消化理解教学内容。

对于典型的习题，应该在习题课上详细讲解。

选讲一些综合性的考研试题，帮助学生开拓思路。

4、注重实验的教学效果，实验不能仅仅停留在做出结果，一定要让学生知其所以然，并且能初步进行一些设计。

四、理论教学内容和基本要求第一章计算机系统概论（一）讲授内容：1.1 计算机的分类1.2 计算机的发展简史1.3 计算机的硬件1.4 计算机的软件1.5 计算机系统的层次结构（二）基本要求：（1）了解计算机软硬件的概念，软件的分类；（2）理解计算机的系统层次结构，包括计算机硬件的基本组成(五大部件的构成)，以及计算机的基本工作过程；（3）掌握计算机的工作原理、硬件的主要技术指标。

（三）重点及难点：重点：计算机的工作原理、计算机的层次结构第二章运算方法和运算器（一）讲授内容：2.1 数据与文字的表示方法2.2 定点加法、减法运算2.3 定点乘法运算2.4 定点除法运算2.5 定点运算器的组成2.6 浮点运算方法和浮点运算器（二）基本要求：（1）掌握各种数制及其相互转换的方法、无符号数和有符号数的表示方法。

《计算机组成原理》教学大纲一、课程概述《计算机组成原理》是计算机专业的最重要的基础课程之一，主要以信息在计算机内部的加工、处理为主线介绍计算机的结构、工作原理和功能特性；从一台计算机的整体结构出发，介绍计算机硬件系统内部各部件之间的互连、指令系统和指令在计算机中的执行过程；详细介绍组成计算机的各部件的组成原理、逻辑实现和设计方法；为了便于学生对基本概念的理解，培养学生对硬件系统的分析、设计、使用方面的能力，给出一种或两种有代表性的机型的结构介绍。

本课程的教学目的是使学生掌握计算机的基本组成部件、逻辑功能、工作原理、设计方法和实现技术等的有关基础知识和技术，建立完整、清晰的计算机整机概念。

并使学生具备对计算机系统整机和部件进行分析和设计的能力。

计算机组成原理课程的教学任务围绕机器指令级以及与此密切相关的微操作级和汇编语言级，从计算机硬件到计算机软件以及软硬件的有机结合，从计算机内部工作机制与编程求解问题相结合，从CPU部件与整机系统两个层次，从逻辑组成、内部工作机制、程序设计等三个方面，通过课堂授课和实验，达到计算机组成原理课程的教学基本目的，并培养本学科的学生在设计、分析和解决大型数字系统的基础理论和基本的实际动手能力，为学习后续课程打下良好的基础。

《大学物理》、《计算机导论》、《电路与电子学》、《数字电路》、《汇编语言程序设计》等课程，是《组成原理》的先修课程。

而《计算机组成原理课程设计》、《操作系统》、《计算机接口技术》、《单片机原理与应用》、《计算机体系结构》、《计算机外部设备》及《计算机网络》等课程是它的后续课程。

二、课程目标1．知道《计算机组成原理》这门学科的性质、地位和独立价值。

知道这门学科的研究范围、分析框架、研究方法、学科进展和未来方向。

2．理解计算机系统的运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大组成部件的有关基本概念和基本原理。

了解相应的有关新技术和方法。

3．理解数值数据的表示方法以及运算器的计算方法，了解非数值数据的表示和处理方法以及校验码的表示方法。

编号：A022012《计算机组成原理》教学大纲适用专业：计算机类理论学时：36-52学时实践学时：6-10学时编制人：陈卫兵专业负责人：黄伟系主任：曹洪其编制时间：2007.1一、课程的性质、目的与任务本课程是计算机类专业的一门重要的专业基础课。

本课程的目的和任务主要是：以层次结构的观点并以信息的加工、处理为主线讲述计算机的基本组成和基本工作原理；通过本课程的学习，使学生掌握计算机硬件系统中各大部件的组成原理、逻辑实现、设计方法及互连构成整机的技术；培养学生在硬件系统的分析、设计、开发、使用和维护方面的能力。

二、本课程与其他课程的关系学习这门课程应学过和硬件有关的《数字电路》等课程。

三、课程内容与学时分配说明：以下内容中，凡有★号者为重点内容，需要学生深刻理解和熟练掌握；凡有*号者为一般内容，只要求学生一般理解和掌握，可根据课时多少进行增减；其余为基本内容，要求学生了解并一般掌握。

第一章计算机系统概论计算机的发展和应用情况；计算机的恃征；计算机系统的组成；计算机的层次结构、计算机的主要性能指标。

第二章数据信息的表示法1．数值数据的表示数值数据在计算机中的表示方法：★机器数与真值；★机器数的定点表示与浮点表示；二—十进制编码。

2．非数值数据的表示字符、汉字等的表示方法。

3．数据信息的校验奇偶校验、*海明校验第三章数据信息的处理——运算方法及其实现1．定点加、减法运算★补码加、减法运算及溢出检测。

2．定点乘法运算原码一位乘法的运算方法。

3．定点除法运算原码一位除法的运算方法。

4．浮点运算浮点加减法运算、*浮点乘法和除法运算方法。

5．逻辑运算逻辑非、逻辑乘、逻辑加、逻辑异运算。

6．运算器及其数据通路★运算器的基本结构；加法器及其进位系统；*用集成电路构成ALU的原理。

第四章信息的存储——存储系统1．★存储器概述基本概念：存储介质、存储元、存储单元、存储体、单元地址、编址方式、存储容量、存储周期。

分类：SAM、RAM、ROM ；磁性材料存储体、半导体存储体、高速缓冲存储器、主存、外存。