計(jì)算機(jī)組成原理 教學(xué)實(shí)施方案

計(jì)算機(jī)組成原理 教學(xué)實(shí)施方案專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)輔導(dǎo)教師楊德生學(xué)期2課程名稱(chēng)計(jì)算機(jī)組成原理輔導(dǎo)課時(shí)數(shù)90學(xué)分5課程概況課程性質(zhì)：計(jì)算機(jī)組成原理是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)本科生的一門(mén)必修課程。通過(guò)學(xué)習(xí)本課程，能了解計(jì)算機(jī)一般組成原理與內(nèi)部運(yùn)行機(jī)理，為學(xué)習(xí)本專(zhuān)業(yè)后繼課程和進(jìn)行與硬件有關(guān)的技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。先修與后續(xù)課程：其先修課包括模擬電路、數(shù)字電路、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)等，后續(xù)課有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)等課程。教學(xué)目標(biāo)與要求：使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)常用的邏輯器件、部件的原理、參數(shù)及使用方法，學(xué)懂簡(jiǎn)單、完備的單臺(tái)計(jì)算機(jī)的基本組成原理，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中的入門(mén)性知識(shí)，掌握維護(hù)、使用計(jì)算機(jī)的基本技能。教學(xué)方法和教學(xué)形式：整個(gè)教學(xué)過(guò)程由授課、實(shí)驗(yàn)、作業(yè)和自學(xué)四個(gè)環(huán)節(jié)組成。作業(yè)未完成者不得參加考試。實(shí)驗(yàn)成績(jī)與期末考試成績(jī)共同評(píng)定為課程總成績(jī)。課程教學(xué)總學(xué)時(shí)數(shù)為 90學(xué)時(shí)，5學(xué)分，其中課內(nèi)學(xué)時(shí)76，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)14。實(shí)驗(yàn)環(huán)境為T(mén)EC-2000實(shí)驗(yàn)箱。教學(xué)資源情況課程教材：計(jì)算機(jī)組成原理，作者：王誠(chéng) 清華大學(xué)出版社(2004年1月發(fā)行 第三版)。網(wǎng)上資源：1、甘肅電大VOD點(diǎn)播系統(tǒng)中有本門(mén)課程的視頻講授：http:/61.178.59.209:6666/view/list.exl?channel=229&parent=752、甘肅電大電大在線(xiàn)教學(xué)平臺(tái)中有本門(mén)課程的學(xué)習(xí)網(wǎng)站（兩個(gè)）。http:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja2/zcyl.htmlhttp:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja1/total.files/frame.htm亞盛電大電大在線(xiàn)教學(xué)平臺(tái)http:/61.178.160.7/參考書(shū)目：1、計(jì)算機(jī)組成原理（第三版） 作者：白中英 科學(xué)出版社2、計(jì)算機(jī)組成原理題解、題庫(kù)、試驗(yàn) 科學(xué)出版社 2001年3月第二版3、計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題與解析清華大學(xué)出版社 2002年3月教學(xué)支持服務(wù)中央電大：在中央電大主頁(yè)中，開(kāi)辟有開(kāi)放教育試點(diǎn)專(zhuān)欄，該課程學(xué)習(xí)輔導(dǎo)，教學(xué)信息，教學(xué)要求等內(nèi)容定期公布。訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)址為：甘肅電大：在甘肅電大電大在線(xiàn)中，有本門(mén)課程的大量資源，地址： 或 中央電大電子信箱地址：lgb甘肅電大責(zé)任課教師：姓名：劉永鐸 電話(huà)：13893453017 email：liuyd亞盛電大責(zé)任課教師：姓名：楊德生 電話(huà)：0937-2654694 email：jqyds163.c0m另外，同學(xué)們還可以通過(guò)甘肅電大在線(xiàn)、亞盛電大在線(xiàn)本門(mén)課程的論壇和責(zé)任課教師進(jìn)行交流，版主是責(zé)任課教師劉永鐸、楊德生。形成性考核安排本課程的形成性考核有形成性考核冊(cè)，作業(yè)在本學(xué)期交輔導(dǎo)老師批改兩次，期中考試前一次，期末考試前一次。實(shí)驗(yàn)要求有四個(gè)，具體見(jiàn)實(shí)驗(yàn)安排，實(shí)驗(yàn)報(bào)告在期末考試前全部交由任課老師批閱。期中考試范圍為第四章之前的內(nèi)容，期末考試為全部?jī)?nèi)容。其中考試試題由則任課教師命題，期末試題由中央電大統(tǒng)一命題。實(shí)驗(yàn)成績(jī)、平時(shí)成績(jī)與期末考試成績(jī)共同評(píng)定為課程總成績(jī)。周次導(dǎo) 學(xué) 內(nèi) 容 及 學(xué) 習(xí) 進(jìn) 度 安 排講授內(nèi)容教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)生自學(xué)各種媒體教學(xué)資源的形式及內(nèi)容安排等第3周第一章 概述第二章 數(shù)字電路基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)的邏輯部件 重難點(diǎn)講析、自學(xué)要求重點(diǎn)掌握內(nèi)容：1、計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)、特點(diǎn)與應(yīng)用；2、計(jì)算機(jī)硬件和軟件的基本概念；3、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組織，各部分的功能及其組成框圖；4、計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程；5、馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想；6、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)。 對(duì)計(jì)算機(jī)有一個(gè)總體的概念，以便展開(kāi)后續(xù)各章內(nèi)容。自學(xué)內(nèi)容：第二章數(shù)字電路基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)的邏輯部件本章內(nèi)容為先修課數(shù)字電路基礎(chǔ)課程內(nèi)容，故作為自學(xué)部分。網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源：http:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja2/zcyl.htmlhttp:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja1/total.files/frame.htm第4周§ 3.1 數(shù)字化信息編碼的概念和二進(jìn)制編碼知識(shí)§ 3.2 數(shù)據(jù)表示常用的信息編碼重難點(diǎn)講析、自學(xué)要求重點(diǎn)掌握內(nèi)容：1、二、八、十、十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換；2、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則；3、重點(diǎn)掌握定點(diǎn)小數(shù)、整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)和十進(jìn)制數(shù)的編碼方法；4、奇偶校驗(yàn)的編碼方法。自學(xué)內(nèi)容：了解漢明校驗(yàn)碼的編碼規(guī)則。網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源：http:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja2/zcyl.htmlhttp:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja1/total.files/frame.htm第5周§ 3.3.1 原碼、反碼、補(bǔ)碼的定義§ 3.3.2 補(bǔ)碼加、減法運(yùn)算規(guī)則和電路實(shí)現(xiàn)詳細(xì)講授要求重點(diǎn)掌握內(nèi)容：1、 原碼、反碼、補(bǔ)碼的求法與特點(diǎn)；2、“溢出”的概念及判別方法，模4補(bǔ)碼的求法，移碼的求法；3、補(bǔ)碼加、減法運(yùn)算規(guī)則和電路實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源：http:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja2/zcyl.htmlhttp:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja1/total.files/frame.htm第7周§ 3.3.3 原碼一位乘法、除法的實(shí)現(xiàn)方案§ 3.3.4 補(bǔ)碼一位乘法、除法和加速乘除法運(yùn)算的有關(guān)思路重難點(diǎn)講析、自學(xué)要求重點(diǎn)掌握內(nèi)容：1、計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)原碼一位乘法、除法與手工算法的不同及解決方案；2、要求掌握用手工模擬計(jì)算機(jī)進(jìn)行原碼一位乘法、除法運(yùn)算；3、在除法運(yùn)算中，掌握不恢復(fù)余數(shù)法、恢復(fù)余數(shù)法和加減交替法。自學(xué)內(nèi)容：了解補(bǔ)碼一位乘法、除法和加速乘除法運(yùn)算的有關(guān)思路。網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源：http:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja2/zcyl.htmlhttp:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja1/total.files/frame.htm第8周§ 3.4 運(yùn)算器部件的組成與設(shè)計(jì)§ 3.4 浮點(diǎn)運(yùn)算與浮點(diǎn)運(yùn)算器包含實(shí)驗(yàn)一：計(jì)算機(jī)邏輯器件與運(yùn)算器。重難點(diǎn)講析、自學(xué)、實(shí)驗(yàn)要求重點(diǎn)掌握內(nèi)容：1、運(yùn)算器的功能與組成；2、浮點(diǎn)數(shù)加減法運(yùn)算步驟及實(shí)例；3、浮點(diǎn)數(shù)乘除法運(yùn)算步驟及實(shí)例。自學(xué)內(nèi)容：1、了解AM2901芯片，TEC-2000運(yùn)算器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，為實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。2、了解80286、80287浮點(diǎn)運(yùn)算器。網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源：http:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja2/zcyl.htmlhttp:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja1/total.files/frame.htm第9周§ 4.1 指令格式和指令系統(tǒng)概述§ 4.2 尋址方式概述與應(yīng)用實(shí)例詳細(xì)講授要求重點(diǎn)掌握內(nèi)容：1、指令的概念、功能、格式；2、操作碼、操作數(shù)的安排方案；3、指令的分類(lèi)；4、常見(jiàn)的八種尋址方式；5、IBM 360、P2機(jī)尋址方式。網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源：http:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja2/zcyl.htmlhttp:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja1/total.files/frame.htm第10周§ 4.3 指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)舉例§ 4.4 控制器的功能、組成與指令執(zhí)行步驟重難點(diǎn)講析、自學(xué)要求重點(diǎn)掌握內(nèi)容：1、TEC-2000的指令系統(tǒng)；2、TEC-2000的五種指令格式；3、控制部件的功能與組成；4、指令的執(zhí)行過(guò)程;5、利用教學(xué)機(jī)的指令系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。自學(xué)內(nèi)容：1、了解TEC-2000的匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)思想。2、了解P2 的指令系統(tǒng)。網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源：http:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja2/zcyl.htmlhttp:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja1/total.files/frame.htm第12周§ 4.5 微程序控制器部件§ 4.6 硬連線(xiàn)控制器部件包含實(shí)驗(yàn)二：微程序控制器。重難點(diǎn)講析、自學(xué)、實(shí)驗(yàn)要求重點(diǎn)掌握內(nèi)容：1、微程序控制器的基本組成；2、微程序控制器的工作原理；3、硬連線(xiàn)控制器的基本組成；4、硬連線(xiàn)控制器的工作原理。自學(xué)內(nèi)容：1、了解TEC-2000微程序控制器的組成、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。2、了解TEC-2000硬連線(xiàn)控制器的組成、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源：http:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja2/zcyl.htmlhttp:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja1/total.files/frame.htm第13周§ 5.1 三級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)概述§ 5.2 主存儲(chǔ)器部件的組成與設(shè)計(jì)§ 5.3 外存儲(chǔ)器設(shè)備與磁盤(pán)陣列技術(shù)包含實(shí)驗(yàn)三：擴(kuò)展存儲(chǔ)器重難點(diǎn)講析、自學(xué)、實(shí)驗(yàn)要求重點(diǎn)掌握內(nèi)容：1、三級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的特點(diǎn)；2、主存儲(chǔ)器的組成、功能；3、RAM和ROM的特性比較；4、提高主存性能的有效途徑；5、外存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指標(biāo)；6、磁盤(pán)的工作原理；7、磁盤(pán)陣列技術(shù)。自學(xué)內(nèi)容：1、了解TEC-2000的存儲(chǔ)器。2、了解光盤(pán)、磁帶機(jī)的原理。網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源：http:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja2/zcyl.htmlhttp:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja1/total.files/frame.htm第14周§ 5.4 高速緩沖存儲(chǔ)器§ 5.5 虛擬存儲(chǔ)器部件詳細(xì)講授要求重點(diǎn)掌握內(nèi)容：1、高速緩沖存儲(chǔ)器的運(yùn)行原理；2、高速緩沖存儲(chǔ)器的三種映像方式；3、CACHE的命中率問(wèn)題；4、虛擬存儲(chǔ)器的三種管理方式。網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源：http:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja2/zcyl.htmlhttp:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja1/total.files/frame.htm第15周第六章 輸入輸出設(shè)備與輸入輸出系統(tǒng)包含實(shí)驗(yàn)四：教學(xué)機(jī)匯編實(shí)驗(yàn)選作實(shí)驗(yàn)：中斷實(shí)驗(yàn)重難點(diǎn)講析、自學(xué)、實(shí)驗(yàn)要求重點(diǎn)掌握內(nèi)容：1、輸入輸出系統(tǒng)的概念；2、計(jì)算機(jī)總線(xiàn)的功能與分類(lèi)；3、計(jì)算機(jī)總線(xiàn)的構(gòu)成；4、總線(xiàn)的仲裁與傳輸控制；5、接口的概念、功能；6、常用的五種輸入輸出方式；7、中斷處理過(guò)程；8、教學(xué)機(jī)總線(xiàn)系統(tǒng)；9、intel 8251芯片。自學(xué)內(nèi)容：1、顯示設(shè)備、打印設(shè)備、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)的工作原理。網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源：http:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja2/zcyl.htmlhttp:/61.178.59.213/jsjzcyl/ja1/total.files/frame.htm第16周總復(fù)習(xí)作業(yè)輔導(dǎo)和講評(píng)、小組討論、課程串講對(duì)教學(xué)內(nèi)容梳理，進(jìn)行重點(diǎn)問(wèn)題歸納，針對(duì)作業(yè)錯(cuò)誤進(jìn)行講評(píng)，詳細(xì)講解練習(xí)冊(cè)，做考前復(fù)習(xí)附表：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)要求一、計(jì)算機(jī)邏輯器件與運(yùn)算器1、實(shí)驗(yàn)要求在4學(xué)時(shí)的時(shí)間內(nèi)完成。2、實(shí)驗(yàn)完成后要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告并交輔導(dǎo)教師（本實(shí)驗(yàn)具體要求見(jiàn)實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)用書(shū)）。二、微程序控制器1、實(shí)驗(yàn)要求在3學(xué)時(shí)的時(shí)間內(nèi)完成。2、要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)35條指令。3、實(shí)驗(yàn)完成后要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告并交輔導(dǎo)教師（本實(shí)驗(yàn)具體要求見(jiàn)實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)用書(shū)）。三、擴(kuò)展存儲(chǔ)器 1、實(shí)驗(yàn)要求在3學(xué)時(shí)的時(shí)間內(nèi)完成。2、實(shí)驗(yàn)完成后要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告并交輔導(dǎo)教師（本實(shí)驗(yàn)具體要求見(jiàn)實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)用書(shū)）。四、教學(xué)機(jī)匯編實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)要求在4學(xué)時(shí)的時(shí)間內(nèi)完成。2、要求學(xué)生編I/O、查詢(xún)方式。3、實(shí)驗(yàn)完成后要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告并交輔導(dǎo)教師（本實(shí)驗(yàn)具體要求見(jiàn)實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)用書(shū)）。五、中斷實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)要求在3學(xué)時(shí)的時(shí)間內(nèi)完成。2、實(shí)驗(yàn)完成后要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告并交輔導(dǎo)教師（本實(shí)驗(yàn)具體要求見(jiàn)實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)用書(shū)）。注：1、 本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的前四個(gè)實(shí)驗(yàn)為必做實(shí)驗(yàn)，第五個(gè)實(shí)驗(yàn)為選做實(shí)驗(yàn)。2、 本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的所有實(shí)驗(yàn)都是在TEC-2000教學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。7