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教學大綱

安徽大學 計算機 學院

二OO六年 4 月

《計算機組成與結構》是計算機科學與技術、軟件工程專業的一門主干課程，本課程以馮．諾依曼計算機模型作為教學起點，介紹計算機的組織結構和工作原理，剖析計算機的運算器、存儲器、控制器和輸入輸出設備的組成、工作原理與相互關系。

設置本課程的目的是使學生對計算機的內部結構、功能部件、功能特征、性能以及交互方式全面掌握，使學生掌握計算機常用的邏輯器件、部件的原理、參數及使用方法，學懂簡單、完備的單臺計算機的基本組成原理，學習計算機設計中的入門性知識，掌握維護、使用計算機的基本技能。(第3版)王愛英主編清華大學出版社

教學手段：多媒體教學

教學方法：整個教學過程由授課、實驗、作業和自學四個環節組成。122.4計算機中常用的組合邏輯電路講課222.4計算機中常用的組合邏輯電路

2.5時序邏輯電路講課222.5時序邏輯電路講課322.6陣列邏輯電路講課323.1數據的表示方法和轉換

3.2帶符號的二進制數據在計算機中的表示方法及加減法運算講課423.2帶符號的二進制數據在計算機中的表示方法及加減法運算

3.3二進制乘法運算講課423.3二進制乘法運算講課＋課堂討論523.4二進制除法運算講課＋課堂討論523.4二進制除法運算講課＋課堂討論623.5浮點數的運算方法

3.6運算部件講課623.7數據校驗碼72課后習題習題課724.1主存儲器處于全機中心地位

4.2主存儲器分類

4.3主存儲器的主要技術指標

4.4主存儲器的基本操作

4.5讀/寫存儲器講課824.5讀/寫存儲器講課824.6非易失性半導體存儲器

4.8半導體存儲器的組成與控制講課924.8半導體存儲器的組成與控制

4.9多體交叉存儲器講課925.1指令系統的發展

5.2指令格式講課1025.3數據表示

5.4尋址方式講課1025.5指令類型

課后習題講課＋習題課112期中考查期中測驗112試卷分析課堂討論1226.1計算機的硬件系統

6.2控制器的組成講課1226.2控制器的組成

6.3微程序控制計算機的基本工作原理講課1326.3微程序控制計算機的基本工作原理講課1326.4微程序設計技術講課1426.4微程序設計技術講課1426.5硬布線控制的計算機講課1526.6控制器的控制方式

6.7流水線工作原理講課1527.1存儲系統的層次結構

7.2高速緩沖存儲器講課1627.2高速緩沖存儲器講課1627.2高速緩沖存儲器講課1727.3虛擬存儲器講課1727.4相聯存儲器

7.5存儲保護 講課182課后習題習題課182總復習課堂討論

計算機系統概論

一、學習目的

了解計算機的語言和與硬件的層次關系；掌握馮．諾依曼計算機模型的思想、馮氏計算機的硬件組成和基本功能；了解計算機系統的層次結構，從軟件、硬件兩方面描述；了解電子計算機的發展簡史；了解計算機的應用。

第一章計劃1學時。

二、課程內容

1.1計算機的語言

自然語言 ：人類相互交流信息所用的語言。

高級語言 ：一種和自然語言接近并能為計算機接受的語言。

機器語言 ：機器能直接執行的語言(二進制，可直接進入內存，由CPU執行。)

匯編語言 ：符號式程序設計語言。(操作碼＋地址碼)

1.2計算機的硬件組成計算機的基本部件有中央處理器CPU(運算器和控制器)、存儲器和輸入、輸出設

備。

在計算機中，各部件間來往的信號可分成三種類型，即地址、數據和控制信號。通常這些信號是通過總線傳送的，如圖所示。

1.3計算機系統的層次結構(從語言功能層次劃分)

虛擬機：通過配置軟件擴展功能后形成的與實際機無關的機器。它將提供給用戶的功能抽象出來，脫離了物理機。

計算機系統的多級層次結構

1.4電子計算機的發展簡史

1.馮.諾依曼機的基本特點:

1)計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五部分組成。

2)采用存儲程序的方式，程序和數據放在同一存儲器中，由指令組成的程序可以修改。

3)數據以二進制碼表示

4)指令由操作碼和地址碼組成。

5)指令在存儲器中按執行順序存放，由指令計數器指明要執行的指令所在的單元地址，一般按順序替增。

6)機器以運算器為中心，

總結

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